【摘要】：劉莊煤礦位于阜陽(yáng)市,是華東地區(qū)的一個(gè)大型礦井。劉莊煤礦底板巖溶突水問(wèn)題一直是開(kāi)采過(guò)程中的主要問(wèn)題,隨著開(kāi)采向深部開(kāi)展,煤層底板突水威脅性增強(qiáng)。劉莊煤礦二疊系下部A組煤(1煤)底板以下為灰?guī)r含水層,具有水壓大,富水性不均一等特點(diǎn)。此外,礦井內(nèi)構(gòu)造發(fā)育程度中等,在開(kāi)采時(shí)可能會(huì)對(duì)煤層底板產(chǎn)生突水威脅。因此,對(duì)劉莊煤礦A組煤突水危險(xiǎn)性與涌水進(jìn)行分析具有十分重要的意義。該文的主要工作和成果如下:(1)該文分析了劉莊煤礦A組煤底板灰?guī)r水的主要補(bǔ)給來(lái)源,結(jié)果表明:A組煤底板灰?guī)r水來(lái)源于深部含水層和部分露頭補(bǔ)給及側(cè)向補(bǔ)給。(2)分析了研究區(qū)巖溶含水層的富水性和斷層的導(dǎo)水性,得出巖溶含水層整體富水性差,阻水?dāng)鄬訛镕19和F5斷層,其他斷層導(dǎo)水。(3)分析了研究區(qū)水文地質(zhì)條件,探討了含水層的富水性、煤層底板水壓、隔水層的厚度、有效隔水層厚度、斷層密度和斷層規(guī)模及范圍6個(gè)因素對(duì)A組煤底板突水的影響。(4)采用脆弱性指數(shù)法,分析了研究區(qū)突水危險(xiǎn)性,基于ArcGIS生成了各個(gè)影響因素的專(zhuān)題圖,使用層次分析法計(jì)算各個(gè)影響因素的權(quán)重值,利用權(quán)重疊加各個(gè)影響因素的專(zhuān)題圖,分析得出研究區(qū)處于極危險(xiǎn)區(qū)范圍內(nèi)。(5)利用FLAC~(3D)數(shù)值模擬了劉莊礦區(qū)A組煤煤層底板破壞情況,對(duì)底板的應(yīng)力分布與破壞深度進(jìn)行了分析,并理論計(jì)算了底板破壞深度,對(duì)數(shù)值模擬方法與理論計(jì)算方法得到的結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比,最終確定A組煤底板破壞最大深度為18.5m。(6)查明了對(duì)A組煤開(kāi)采有直接突水影響的含水層為C_3I組灰?guī)r含水層。(7)礦井抽水試驗(yàn)得出研究區(qū)C_3I組灰?guī)r含水層的水文地質(zhì)參數(shù),平均滲透系數(shù)為0.0248m/d。(8)建立了對(duì)A組煤開(kāi)采有直接突水影響的太原C_3I組灰?guī)r水文地質(zhì)概念模型,進(jìn)行了數(shù)值模擬,計(jì)算分析了C_3I組灰?guī)r含水層的涌水量,得出東采區(qū)的C_3I組灰?guī)r涌水量為56.2m~3/h,西采區(qū)C_3I組涌水量為55.4m~3/h,整個(gè)研究區(qū)涌水量為111.6m~3/h。雖然A組煤開(kāi)采有涌水,但涌水量在礦井的排水能力范圍以?xún)?nèi),所以A組煤可安全開(kāi)采。(9)A組煤開(kāi)采應(yīng)該遠(yuǎn)離構(gòu)造密集區(qū)域,以防止因構(gòu)造引發(fā)的突水事故。研究區(qū)巨厚型松散層的結(jié)構(gòu)特征,單獨(dú)利用突水理論無(wú)法證明A組煤是否具備安全可采性。通過(guò)突水系數(shù)與富水性對(duì)A組煤開(kāi)采的影響關(guān)系,提出了可采性系數(shù)計(jì)算新公式。
【圖文】：

技術(shù)路線(xiàn)

圖 2-1 礦井交通位置示意圖2 地層巖性淮南煤田屬華北地層區(qū)淮河地層分區(qū)淮南地層小區(qū)。煤系地層全部被新生層覆蓋，前震旦系、震旦、寒武、奧陶系等古老地層出露在煤田南北邊緣的殘丘。2.1 礦井地層劉莊井田為松散層全覆蓋的隱蔽井田。據(jù)鉆探揭露，，其地層自老至新有太、寒武系、奧陶系、石炭系、二疊系、三疊系、古近系、新近系、第四系。至新分述如下：（一）太古界（Ar）揭露厚度為 449.43m 和 183.34m，主要由灰綠～肉紅色的片麻巖、角閃
【學(xué)位授予單位】：成都理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TD745

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

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本文編號(hào)：2695814