【摘要】：陜北能源基地煤炭資源是我國(guó)已探明煤炭?jī)?chǔ)量最大的煤田,也是我國(guó)重要的能源化工基地之一,煤層埋藏深度淺、厚度大、煤質(zhì)優(yōu),為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展起到非常重要的作用。但是,陜北地處干旱半干旱地區(qū),地表水資源缺乏,生態(tài)環(huán)境脆弱,第四系薩拉烏蘇組潛水含水層是當(dāng)?shù)厝诵蠹吧鷳B(tài)植被主要的供水水源,且當(dāng)其遭到破壞后很難得到恢復(fù)。因此,研究神府礦區(qū)淺埋煤層受強(qiáng)開(kāi)采擾動(dòng)后,覆巖力學(xué)性能與薩拉烏蘇組含水層潛水水力性能相互作用下導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育的固液耦合機(jī)理具有非常重要的意義。本文將以杭來(lái)灣煤礦為工程背景,采用理論分析、數(shù)值模擬及相似材料模擬等方法,研究采動(dòng)應(yīng)力場(chǎng)與滲流場(chǎng)耦合作用下覆巖上行裂隙和下行裂隙的發(fā)育規(guī)律及導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育的固液耦合機(jī)理,主要研究成果如下:(1)地表形態(tài)及含(隔)水層結(jié)構(gòu)對(duì)下行裂隙發(fā)育形態(tài)有著重要影響。在溝谷谷底縱向裂隙形態(tài)為“倒楔形”,溝谷邊坡處縱向裂隙發(fā)育形態(tài)為“楔形”,溝谷塬梁區(qū)域裂隙發(fā)育程度較小;含水層越厚,隔水層受侵蝕強(qiáng)度越大,采空區(qū)中部凹型下行裂隙區(qū)深度越大、范圍越廣；下行裂隙中水體與巖體耦合作用主要表現(xiàn)為水體對(duì)下行裂隙的沖蝕及在采空區(qū)中部水體對(duì)巖體的侵蝕作用。(2)工作面寬度、覆巖巖性組合特征及地形對(duì)上行裂隙發(fā)育有重要影響。關(guān)鍵層距離煤層頂板越遠(yuǎn),上行裂隙發(fā)育高度越小,影響范圍越廣;工作面寬度越大,上行裂隙發(fā)育高度越大,范圍越廣。地表溝谷位置處上行裂隙發(fā)育高度最高。受各因素影響,采空區(qū)邊界處張拉裂隙越發(fā)育,裂隙導(dǎo)通性越好,易形成導(dǎo)水通道；采空中部,巖體擠壓密實(shí),上行裂隙貫通性較差,不易形成暢通的導(dǎo)水通道。(3)導(dǎo)水裂隙帶內(nèi)不同位置水與巖體耦合作用機(jī)理不同。上、下行裂隙導(dǎo)通,形成了導(dǎo)水裂隙帶,采空區(qū)兩側(cè)裂隙較發(fā)育,為導(dǎo)水優(yōu)勢(shì)通道,此處水體與巖體之間的相互作用以沖蝕為主；采空區(qū)中部裂隙閉合,存在水體聚集,在覆巖壓力的作用下,存儲(chǔ)的水體向巖體侵入,對(duì)巖體形成侵蝕破坷壞。
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TD74

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 方剛;;焦坪礦區(qū)某井田綜采覆巖導(dǎo)水裂隙帶高度研究[J];煤礦安全;2015年S1期

2 黃鈴;王軍;吳德義;;巨厚砂巖頂板“三帶”范圍的數(shù)值模擬與界定[J];安徽建筑大學(xué)學(xué)報(bào);2015年02期

3 王啟慶;李文平;李濤;;陜北生態(tài)脆弱區(qū)保水采煤地質(zhì)條件分區(qū)類(lèi)型研究[J];工程地質(zhì)學(xué)報(bào);2014年03期

4 陳凱;嚴(yán)桂鳳;文江;賀根義;;趨勢(shì)面分析法在預(yù)測(cè)導(dǎo)水裂隙帶高度中的應(yīng)用[J];中國(guó)煤炭;2013年02期

5 孔杰;高峰;蔣升;孫熙震;;極近距離下分層開(kāi)采導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育高度研究[J];煤礦安全;2013年01期

6 王連國(guó);王占盛;黃繼輝;周冬磊;;薄基巖厚風(fēng)積沙淺埋煤層導(dǎo)水裂隙帶高度預(yù)計(jì)[J];采礦與安全工程學(xué)報(bào);2012年05期

7 施龍青;辛恒奇;翟培合;李守春;劉同彬;閆勇;衛(wèi)文學(xué);;大采深條件下導(dǎo)水裂隙帶高度計(jì)算研究[J];中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2012年01期

8 鮑井龍;楊從文;王繼安;;“鉆孔雙端封堵測(cè)漏”法在采煤工作面裂高測(cè)試中的應(yīng)用[J];煤炭技術(shù);2011年04期

9 黃慶享;張文忠;侯志成;;固液耦合試驗(yàn)隔水層相似材料的研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2010年S1期

10 馬亞杰;武強(qiáng);章之燕;洪益清;郭立穩(wěn);田洪勝;張麗閣;;煤層開(kāi)采頂板導(dǎo)水裂隙帶高度預(yù)測(cè)研究[J];煤炭科學(xué)技術(shù);2008年05期

相關(guān)會(huì)議論文 前1條

1 海龍;梁冰;白國(guó)良;;煤礦開(kāi)采條件下地下水滲流問(wèn)題探討[A];第九屆全國(guó)滲流力學(xué)學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集（二）[C];2007年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前6條

1 王凱;厚黃土地區(qū)煤礦開(kāi)采對(duì)上覆松散含水層影響的機(jī)理研究[D];太原理工大學(xué);2016年

2 梁世偉;淺埋煤層水巖耦合效應(yīng)的覆巖破壞研究[D];安徽理工大學(xué);2014年

3 胡寶峰;富水覆巖特厚煤層綜放開(kāi)采導(dǎo)水裂隙帶高度研究[D];西安科技大學(xué);2013年

4 楊倩;采動(dòng)影響下煤層頂板承壓含水層水位變化及覆巖變形與破壞規(guī)律研究[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2013年

5 楊貴;綜放開(kāi)采導(dǎo)水裂隙帶高度及預(yù)測(cè)方法研究[D];山東科技大學(xué);2004年

6 張杰;神府礦區(qū)荒漠化防治固液耦合實(shí)驗(yàn)分析[D];西安科技大學(xué);2004年

本文編號(hào)：2722324