【摘要】：論文以山西省老空突水事故案例為背景,在統(tǒng)計了2000~2018年間較大事故案例的基礎(chǔ)上,對其進(jìn)行了規(guī)律總結(jié)。提出按水害空間位置、巖層組合關(guān)系及致災(zāi)機(jī)制等的不同,對老空水水害進(jìn)行類型劃分。為了闡明不同水害類型模式間的差異性,文章從老空水的動力學(xué)特征、通道演化及致災(zāi)機(jī)制三個方面,選取典型老空水害類型進(jìn)行分析、研究和討論。通過構(gòu)建“水庫模型”對“隔離型”老空水害的水壓(P)~流速(v)關(guān)系方程進(jìn)行了理論推導(dǎo);為驗證P~v關(guān)系曲線的正確性,選取代表性礦區(qū)進(jìn)行老空放水試驗,獲取了實際P~v曲線。對實際P~v曲線與理論P(yáng)~v曲線進(jìn)行了分析比較,并認(rèn)為實際P~v曲線與理論P(yáng)~v曲線總體趨勢一致,但有一定程度偏離。根據(jù)實際P~v曲線形態(tài),推斷驗證了“隔離型”老空突水流態(tài)存在由“有壓管道非恒定流”向“有壓管道似恒定流”轉(zhuǎn)換的過程。運用了FLAC~(3D)數(shù)值模擬方法,對“隔離型”老空突水充水條件下的通道演化進(jìn)行了模擬。模擬結(jié)果顯示,采空區(qū)在充水條件下的塑性破壞區(qū)范圍會增大;“隔離煤柱”型老空水害的滲透破壞作用以煤柱為主,“隔離擋墻”型老空水害的滲透破壞作用以擋墻圍巖及底板破壞為主。以姜家灣、漳村礦突水事故案例為典型,采用探究調(diào)查、分析計算的方法對“頂板采空區(qū)”型及“隔離煤柱”型老空水害的致災(zāi)機(jī)制進(jìn)行了分析。認(rèn)為姜家灣突水事故的原因為,8#煤頂板垮落帶與7#煤底板破壞帶貫通了8#煤與7#煤間的隔水層厚度,導(dǎo)致7#煤采空區(qū)積水潰入。認(rèn)為漳村礦突水事故的原因是,耀北礦越界開采的老空區(qū)在閉井后,老空水壓不斷升高。同時隔離煤柱受老空水浸水弱化,造成煤柱的隔水抗壓能力不足,最終導(dǎo)致突水事故發(fā)生。
【圖文】：

山西王家?guī)X礦北翼盤區(qū) 101 回風(fēng)順槽發(fā)生老窯突水事故（圖 1-1 和，造成了 150 余人被困、38 人死亡，直接經(jīng)濟(jì)損失 4937.29 萬元的特大事故[7]；又如，2011 年 9 月 16 日，，中煤集團(tuán)山西朔州山陰金海洋元寶限公司6103回風(fēng)順槽掘進(jìn)工作面發(fā)生一起重大突水事故，造成11人死亡濟(jì)損失 960 萬元重大安全生產(chǎn)事故（見表 1-1）。

技術(shù)路線圖
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TD745.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2675450