【摘要】：新橋煤礦位于河南省永城市,井田范圍內(nèi)構(gòu)造發(fā)育、類型多樣,受主要控水構(gòu)造切割,礦井水文地質(zhì)條件的區(qū)塊化特征明顯;同時,新橋井田主采煤層底板隔水層結(jié)構(gòu)復(fù)雜、組合形式多樣。以上述水文地質(zhì)背景為基礎(chǔ),本文開展了新橋井田平面水文地質(zhì)區(qū)塊劃分、垂向結(jié)構(gòu)組合研究,通過底板隔水層的探查取樣,進行了底板主要巖層的成分、物理力學參數(shù)以及滲透率測試,通過數(shù)值模擬、現(xiàn)場實測獲取了底板的抗破壞能力,最后,通過綜合分析獲取了新橋井田煤層底板隔水層的阻隔水能力。本文的主要研究成果包括:(1)統(tǒng)計分析了井田范圍內(nèi)33條落差大于20m的斷層、火成巖條帶以及宏觀向背斜等各類控水構(gòu)造的分布特征,將井田劃分成6個相對獨立的水文地質(zhì)區(qū)塊;通過已有2775個注漿鉆孔資料,分析獲取了各區(qū)塊的水文地質(zhì)特征、底板隔水層的厚度分布、結(jié)構(gòu)組合特征,總結(jié)形成了底板隔水層的4種垂向結(jié)構(gòu)組合模型。(2)通過鉆探取樣獲取了底板12個主要層位的95個巖樣,利用巖礦鑒定、單軸抗壓(剪、拉)試驗、滲透率測試等手段對各巖樣的成分、力學強度和滲透性能進行了測試分析,測試結(jié)果表明:底板隔水層孔隙度較低、滲透率極低,具有較高的力學強度和良好的抗?jié)B透能力。(3)通過在典型工作面布置底板破壞監(jiān)測系統(tǒng),獲取了底板最大采動破壞深度(27m);結(jié)合數(shù)值模擬,研究揭示了底板采動變形破壞的整個過程,獲取了最大破壞深度為24m。通過模擬對比研究,獲取了底板隔水層中抗采動破壞關(guān)鍵層的賦存部位和穩(wěn)定性特征。(4)通過上述研究,建立了以隔水關(guān)鍵層為核心的底板隔水層抗破壞能力、抗?jié)B透能力的綜合評價模型;在此基礎(chǔ)上,對典型工作面注漿改造前后的底板綜合阻隔水能力進行了全面分析、評價。
【圖文】：

圖 1-1 2000 年以來煤礦各類水害事故比例分布圖igure 1-1 Distribution map of various water accidents in coal mines since 2000圖 1-2 新橋礦區(qū)地層結(jié)構(gòu)示意圖igure 1-2 Schematic diagram of the stratum structure of the Xinqiao mining area，，急需對井田主要控水構(gòu)造和底板巖性等進行分析，開展井田平面分，獲取井田水文地質(zhì)的區(qū)塊化與底板巖層結(jié)構(gòu)組合特征；在此基

水層頂界面間泥巖組和砂巖組能起到良好的隔水作用（見圖1-2），太原組灰?guī)r水突水可能性較��；但工作面在回采過程中由于采動礦壓作用使底板產(chǎn)生裂隙，當裂隙導(dǎo)升帶與采動礦壓裂隙破壞帶耦合后，加之太原組灰?guī)r水水壓較高，可能導(dǎo)致煤層底板太原組灰?guī)r水突水進入工作面。
【學位授予單位】：中國礦業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TD745.2

【參考文獻】

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本文編號：2602870