發(fā)布時間：2020-06-14 05:43

【摘要】：目前,煤礦工業(yè)正在我國如火如荼地進行著,煤炭的用途廣泛這就意味著,煤炭的開采會帶動國家經(jīng)濟建設的發(fā)展,同時,由于煤礦的開采,礦山內(nèi)巖體進行了應力重分布,這將導致巖層的變形以及一系列的變化,若不及時在開采過程中采取措施,勢必會影響煤礦的安全開采。例如:開采過程中,如不采取地表水防治措施,地表水將匯集在采空區(qū)塌陷坑內(nèi)或補給到其它含水層,甚至可能通過裂縫進入礦井內(nèi),造成水患。同時,對于淺埋厚煤層,開采常常造成大量的地表沉陷以及地表裂縫,容易造成漏風的危險性,對煤礦安全開采產(chǎn)生危害。本文以“正興煤業(yè)有限公司13102工作面地表防排水措施研究”項目為背景,利用數(shù)值模擬方法,對管涔山煤礦13102工作面開采引發(fā)的地面沉陷規(guī)律進行動態(tài)預測,確定各個開采階段地表沉陷范圍、沉降量與冒落帶和導水裂隙帶(“兩帶”)發(fā)育高度,以此分析地表裂縫的發(fā)育范圍,并提出了一套地表水的排截措施和地表裂縫的治理方法。論文的主要工作和研究成果如下:(1)利用FLAC~(3D)軟件,分別對煤層開采厚度為3m、5m、7m、9m、11m以及全采(13m)六種情況建立六個模型分別進行模擬計算,得到了不同采厚情況下13102工作面地表最大水平、傾斜、沉降位移值和影響半徑,得出地表位移值及影響半徑與開采厚度的關系。(2)通過數(shù)值模擬計算,確定了采空區(qū)上覆“兩帶”發(fā)育高度進行了模擬計算,算得全采完成時兩帶發(fā)育高度約為108m,其次,研究礦區(qū)水文地質(zhì),結合分析研究區(qū)內(nèi)含水層的水力聯(lián)系,以及預測礦井排水引起的各含水層水位變化規(guī)律的基礎上對研究區(qū)內(nèi)地表水滲漏進行危險性評價。(3)在地表移動規(guī)律分析與水文地質(zhì)分析的基礎上,根據(jù)實際地形地貌特征,分析地表裂縫的發(fā)育情況,并以此提出地表水的排截措施和地裂縫的填壓方案。 【學位授予單位】：中國地質(zhì)大學(北京)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TD325;TD745

【圖文】：

7圖 2-1 交通位置圖2.2 研究區(qū)地質(zhì)概況2.2.1 地層根據(jù)對當?shù)氐牡刭|(zhì)情況調(diào)查顯示，研究區(qū)主要包括如下地層：1、奧陶系中統(tǒng)上馬家溝組（O2s）組成成分多為石灰?guī)r，條帶狀泥灰?guī)r和泥質(zhì)、白云質(zhì)灰?guī)r等，厚度＞180m。該地層未見底。2、石炭系本溪組（C2b）

系太原組和本溪組、奧陶系中統(tǒng)上馬家溝組等。 本次對 13 號煤層開采厚度為 3mm、7m、9m、11m 以及全采六種情況建立六個模型分別進行模擬計算。開采厚度為 3，共計 956708 個單元，503634 個節(jié)點； 開采厚度為 5m 時，共計 923252 個單元88176 個節(jié)點； 開采厚度為 7m 時，共計 876768 個單元，465410 個節(jié)點； 開采厚 9m 時，共計 841116 個單元，448273 個節(jié)點； 開采厚度為 11m 時，共計 795217 元，425503 個節(jié)點； 全采時，共計 811650 個單元，434083 個節(jié)點。 圖 3-1 為計型。

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