【摘要】：我國(guó)煤層的開(kāi)采數(shù)量大、面積廣,受水害威脅比較嚴(yán)重,并且時(shí)常發(fā)生水-巖耦合突水導(dǎo)致的災(zāi)害事故,造成的結(jié)果不僅損失了很大的經(jīng)濟(jì),還破壞了地下水原始環(huán)境,同時(shí)對(duì)社會(huì)造成較為了嚴(yán)重的影響和危害。論文以山西嵐縣呂梁礦區(qū)的昌恒9102綜放工作面為工程背景,該面下伏有奧灰含水層、上有4煤采空區(qū)積水,切眼附近有F1斷層,水文地質(zhì)條件較為復(fù)雜。因此,開(kāi)展9102綜放工作面帶壓開(kāi)采可行性研究是十分必要的。為此,在查閱帶壓開(kāi)采國(guó)內(nèi)外論文水害防治前景技術(shù)的基礎(chǔ)上,結(jié)合礦區(qū)周?chē)@孔表露的數(shù)據(jù),利用地表探測(cè)、井下瞬變電磁檢測(cè)、音頻電透視探測(cè)和無(wú)線電波探測(cè)等手段,對(duì)該礦區(qū)的水文條件及地質(zhì)條件,巖層結(jié)構(gòu)特點(diǎn)性質(zhì),地質(zhì)巖層構(gòu)造特點(diǎn)進(jìn)行了系統(tǒng)具體的分析,試驗(yàn)主要研究了地質(zhì)巖石的物理力學(xué)性質(zhì),微觀成分和阻隔水性能,分析工作面水患因素。主要結(jié)論如下:(1)9102工作面9煤頂?shù)装甯矌r為軟弱-中硬地層,其具有較好的隔、阻水能力。(2)采空區(qū)積水(4煤),斷層水,9煤頂、底板砂巖裂隙含水層和9煤底板奧灰含水層是9102工作面內(nèi)的主要水患因素。(3)在探得的地質(zhì)異常體處鉆孔注漿加固,防止產(chǎn)生涌水突水。物探異常區(qū)施工鉆孔12個(gè),工程量1109.2m,共注入水泥38.45噸。采用模擬軟件FLAC3D模擬了在不同傾斜裂隙影響下,工作面推進(jìn)不同距離時(shí),采空區(qū)周?chē)矌r的應(yīng)力和位移變化范圍和趨勢(shì)。模擬結(jié)果表明:采空區(qū)周?chē)矌r的應(yīng)力和位移會(huì)隨著采空區(qū)距離和面積的增大而逐漸變大,工作面中部的應(yīng)力會(huì)出現(xiàn)集中現(xiàn)象,其中部的應(yīng)力和端部比較偏大,因此只有準(zhǔn)確的確定工作面中部剖切面上的破壞范圍和破壞程度,才能比較安全經(jīng)濟(jì)的預(yù)留防水煤柱。9102工作面的水流涌入量采用“大井”法和水文地質(zhì)條件比擬法對(duì)進(jìn)行了估計(jì),根據(jù)得到的結(jié)果進(jìn)行分析:回采時(shí)9102工作面正常情況下涌水量約為50m~3/h,最大的涌水量約為120.0m~3/h。并根據(jù)工作面用水量和排水能力設(shè)計(jì)排水方案。計(jì)算了工作面兩帶高度預(yù)計(jì)及防砂安全煤巖柱高度,得到工作面采動(dòng)最大導(dǎo)水裂隙帶計(jì)算高度為81.43m,大于4煤至9煤間距61.45~76.77 m,可實(shí)現(xiàn)安全開(kāi)采;最大突水系數(shù)采用突水系數(shù)法進(jìn)行計(jì)算,各區(qū)域突水系數(shù)范圍0.030-0.045MPa/m,相比于受構(gòu)造破壞塊段的臨界突水系數(shù)值0.06 MPa/m都較小,通過(guò)計(jì)算得到最大安全隔水層厚度比值Tas范圍為0.4538-0.5768,小于安全系數(shù)1,得出工作面存在突水的可能性較小。因此在防治水害的基礎(chǔ)上,結(jié)合其他類似工作面的成功經(jīng)驗(yàn),得出了9102工作面安全開(kāi)采的結(jié)論
【圖文】：

研究技術(shù)路線示意圖

建筑大學(xué)碩士論文 第二章 9102 工作面工程概況A 號(hào)可疑異常區(qū)在橫向上（沿巷道走向方向）距離切眼 80～190m，縱向上（垂直走向）橫貫整個(gè)工作面，該異常區(qū)衰減系數(shù)在 0.54～0.548 之間，對(duì)應(yīng) 150#、0、5150#發(fā)射點(diǎn)的綜合曲線圖（見(jiàn)附圖冊(cè)二），由于該區(qū)域異常衰減幅度小，，推能為落差較小的斷層發(fā)育區(qū)，見(jiàn)圖 2-5 所示。建議對(duì)圖中紅色圓圈標(biāo)定區(qū)域進(jìn)行驗(yàn)證工作，確�；夭晒ぷ黜樌M(jìn)行，鉆探方式為沿煤層內(nèi)部進(jìn)行鉆探施工。
【學(xué)位授予單位】：安徽建筑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TD82;TD745

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本文編號(hào)：2634106