陈歌
- 作品数：47 被引量：425H指数：12
- 供职机构：中国矿业大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：矿业工程天文地球环境科学与工程文化科学更多>>
- 鄂尔多斯典型煤矿不同功能区水化学与微生物群落特征及环境响应被引量：10
- 2023年
- 为探究煤矿井下不同功能区的微生物群落分布及其对水文地球化学特征的响应,以鄂尔多斯某矿为研究对象,在涉及矿井水的来源、形成、汇集和排放全过程的6个功能区中采集了24份水样,进行水化学组分检测和微生物16S rRNA基因高通量测序,并采用多元统计方法进行序列数据处理。研究结果表明:矿井水的水化学类型继承了其直接充水水源,均为高矿化度的SO_(4)Na型,而特征污染物SO_(4)^(2-)在煤巷和地表水池中浓度最高。不同功能区的微生物群落组成差异明显:属水平上检出的优势菌属包括能氧化硫化物的发硫菌属和硫氧化菌属,以及可降解有机物的新鞘氨醇杆菌属和短波单胞菌属等在煤巷、采空区中分布较高;好氧的Uliginosibacterium和具有极强吸附力且能降解有机物的不动杆菌属在岩巷中丰度最高;与氮循环有关的噬氢菌属和红细菌属在水仓和地表水中分布较高。微生物群落与水化学过程响应灵敏且关系密切;井工煤矿微生物群落分布不仅与C、N、Ca、Mg等营养元素相关,还与Fe、COD和SO_(4)^(2-)等氧化还原敏感物质密切相关。煤巷和采空区是地下水污染防控的关键区域;开采扰动后,煤中伴生的低价硫化物在化学氧化和硫氧化菌的催化氧化作用下生成大量SO_(4)^(2-);然而,当工作面停采半年到3年后,在物理或化学吸附、沉淀作用(前期占主导),以及硫酸盐还原菌的还原作用下(后期占主导),SO_(4)^(2-)降低了15%~34%,这说明采空区具有一定的自净能力。综上所述,研究成果可为矿井水污染防控的工程应用提供以下理论支撑:一方面可通过通氮气保持工作面的厌氧条件,从源头上减少SO_(4)^(2-)的生成;另一方面可以筛选、培养硫酸盐还原菌和有机物降解菌,制作成生物材料投加到井下进行原位地下水污染修复。
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- 关键词：水化学特征生物地球化学作用矿井水
- 一种基于移动大井法原理的动态计算矿井涌水量的方法
- 本发明提供一种基于移动大井法原理的动态计算矿井涌水量的方法，其步骤包括：S1、统计整合回采工作面主要充水含水层的水文地质参数；S2、以垮落步距为单元概化工作面推进过程中不同阶段的“移动大井”；S3、利用稳定流公式计算第一...
- 徐智敏 陈天赐孙亚军陈歌张莉 赵先鸣 袁慧卿
- 文献传递
- 一种采用微观周期性孔隙结构模型获取胶体沉积率的方法
- 本发明公开了一种采用微观周期性孔隙结构模型获取胶体沉积率的方法，根据实际多孔介质特性确定周期性孔隙结构模型尺寸，根据孔隙率和流量对模型尺寸进行修正；采用计算流体力学软件获取孔隙内流场和介质壁面距离场；基于拉格朗日粒子追踪...
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- 一种露天矿矿坑水回注保水采煤技术与优化方法
- 本发明公开了一种露天矿矿坑水回注保水采煤技术与优化方法，首先掌握详细的区域水文地质资料和矿坑水资源调用情况；基于疏排水管理优化模型确定矿坑水可用于回注的最大量；建立三维矿坑疏排水模型，结合阻水帷幕设计回注井位置和回注量；...
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- 我国煤矿区矿井水深井回灌的研究现状和技术挑战
- 2025年
- 我国主产煤矿区面临矿井水外排体量大、处理费用高、环保压力大的“矛盾”难题,既通过疏放排水工程保障煤炭资源安全开采,又需优化矿井水处理工艺、降低费用,使煤矿外排水水质满足环保要求。如何有效处理矿井水和实现煤-水双资源协调开采是现阶段亟须解决的难题之一。笔者团队在系统研究已有零星矿井水深井回灌工程的基础上,首先,提出了矿井水回灌的不同类型,从地质构造、回灌目标层介质岩性、水文地质结构特征、水质配伍性4个方面提出了回灌目标层筛选原则和筛选方法。其次,在基础理论方面,围绕区域深层水文地质条件、弱渗地层水文地质参数、多场耦合作用机理、低孔低渗致密砂岩水力压裂增渗、灰岩增容增渗评价、裂缝-孔洞-溶隙-基质多重介质与复杂水动力场刻画、诱发地震风险分级管控与预防体系、矿井水回灌污染防控技术标准与行业规范8个方面,总结并明确了未来相关的基础研究重点。然后,聚焦矿井水资源开发利用关键技术,依次阐述了矿井水深井回灌适宜区与潜力区筛选、深井成孔-固井-采样与极端条件下水文地质试验装备、回灌过程动态实时监测与预警技术、裂缝网络定量表征技术、矿井水与CO_(2)协同封贮、矿井水深井回灌地下水环境影响评价与风险防控6类关键技术;在关键装备和软件方面,围绕室内试验设备、现场高压回灌装备与智能化系统、一体化软件系统等,提出了联合攻关的技术方向。最后,系统性划分了矿井水回灌工艺,形成了底板砂岩层回灌、底板灰岩层回灌、顶板砂岩层/松散层回灌、浅层灰岩层回灌、顶板离层回灌等工艺模式,初步明确了相关的技术要求。基于上述基础理论和关键技术框架,对我国煤矿区矿井水深井回灌的一些关键技术问题和亟须突破的基础理论进行了展望,提出了基础研究
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- 关键词：矿井水
- 一种基于改进遗传算法的露天矿区四水资源联合调配方法
- 本发明提出一种基于改进遗传算法的露天矿区四水资源联合调配方法，包括：预测目标推测时段内各类型水源持续产生的供水量总和；预测目标推测时段内需水量总和；构建目标露天矿区多种水源联合供水的水资源调配模型；求解目标露天矿区多种水...
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- 基于轴对称收缩管模型获取单孔隙内胶体沉积率的方法
- 本发明公开了一种基于轴对称收缩管模型获取单孔隙内胶体沉积率的方法，具体为：根据多孔介质的孔隙率及介质颗粒粒径确定单孔隙收缩管模型的几何尺寸；计算介质壁面距离场，引入胶体接近介质壁面时的水动力延迟效应，对胶体所受曳力和布朗...
- 熊小锋杨志兵陈维孝陈歌张莉徐智敏孙亚军
- 基于洞-缝-孔-基质多重介质的矿井底板灰岩含水层识别方法
- 本发明公开了基于洞‑缝‑孔‑基质多重介质的矿井底板灰岩含水层识别方法，具体为：1、将矿井底板灰岩含水层划分为七类多重介质，2、确定大型溶洞介质模型，3、基于大型溶洞介质模型获取小型溶洞介质模型，4、确定溶蚀孔洞介质模型，...
- 陈歌孙亚军隋旺华徐智敏张莉李鑫袁慧卿
- 鄂尔多斯盆地矿井水深部地质存储适宜性评价
- 2025年
- 【目的】面对我国煤矿排水量大、处理成本高以及利用率低的问题,深入探究高效、环保且经济可行的矿井水处理技术,是煤炭行业实现绿色转型、践行可持续发展战略的关键所在。矿井水深部地质存储是一种新兴的矿井水处理技术,具有低成本、零排放特点。适宜的目标储层筛选是实现矿井水深部地质存储工程的关键步骤,目前相关研究已经提出了一些筛选准则,但定量化的筛选和评价方法亟待建立。【方法】采用模糊综合评价法和层次分析法,提出鄂尔多斯盆地矿井水深部地质存储的适宜性指标体系和评价方法,从地质稳定性、存储潜力、水文地质条件等方面选择评价指标,再根据盆地内一级构造单元和深部地层的地质特征,对各单元的每个评价指标依据评价指标分级进行赋分,确定权重,最后计算出综合适宜性评分。【结果和结论】(1)经地质条件分析和计算,鄂尔多斯盆地的地质存储液体潜力容量为9.78×10^(12)m^(3)、存储潜力大。(2)结合鄂尔多斯地质特征提出评价方法和评价指标,其中包括构造单元适宜性评价3个一级评价指标和12个二级评价指标,深部地层适宜性评价包括4个一级指标和19个二级评价指标。(3)鄂尔多斯盆地的陕北斜坡构造单元适宜矿井水的深部地质存储,适宜的深部储层为二马营组、和尚沟组和刘家沟组储盖组合和马家沟组自储自盖组合,为优先实验性存储区选择提供了依据。
- 古丽波斯坦·吐逊江隋旺华艾比拜尔·买买提杨伟峰陈歌高亮
- 关键词：矿井水鄂尔多斯盆地
- 基于轴对称收缩管模型获取单孔隙内胶体沉积率的方法
- 本发明公开了一种基于轴对称收缩管模型获取单孔隙内胶体沉积率的方法，具体为：根据多孔介质的孔隙率及介质颗粒粒径确定单孔隙收缩管模型的几何尺寸；计算介质壁面距离场，引入胶体接近介质壁面时的水动力延迟效应，对胶体所受曳力和布朗...
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