【摘要】：煤礦井下工作面回采時受礦井周邊老窯水,上部采空區(qū)積水,砂巖和灰?guī)r含水層組的水等充水水源的威脅日益嚴(yán)重。煤層在開采過程中,煤層頂板覆巖發(fā)生破斷和移動形成導(dǎo)水裂隙帶,當(dāng)導(dǎo)水裂隙帶的發(fā)育高度波及到充水水源的邊界時,導(dǎo)水裂隙帶則成為導(dǎo)水通道,對井下安全生產(chǎn)帶來嚴(yán)重的影響。論文主要以西山礦區(qū)馬蘭礦,官地礦和東曲礦為研究礦井。前期收集、整理各礦的生產(chǎn)地質(zhì)條件,煤層賦存條件,煤巖層物理力學(xué)性質(zhì)和回采工藝參數(shù)等資料。閱讀文獻(xiàn),歸納總結(jié)導(dǎo)水裂隙帶形成機理,分析影響導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育高度及規(guī)律的主要因素。采用井下仰孔壓水試驗法對具有試驗條件的工作面開展實測工作,并統(tǒng)計礦井(以石炭—二疊紀(jì)煤層為主)已完成實測導(dǎo)水裂隙帶高度的數(shù)據(jù)。詳細(xì)介紹了官地礦22611工作面導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育高度的研究工作,采用井下仰孔壓水試驗法測得導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育高度為上限為47.6m。利用FLAC~(3D)數(shù)值模擬軟件對工作面回采過程模擬分析,得到頂板覆巖破壞高度為54.5m。隨著工作面走向長度推進(jìn)至不同距離時,得到“拱形”和“馬鞍形”塑性破壞區(qū)形狀。工作面后方的塑性區(qū)破壞范圍要比塑性區(qū)前段破壞范圍大,且工作面后方的應(yīng)力集中區(qū)的應(yīng)力值較大。統(tǒng)計35個回采工作面實測導(dǎo)水裂隙帶的發(fā)育高度的數(shù)據(jù)(剔除5個異常樣本數(shù)據(jù))。統(tǒng)計分析后,得到采深、采厚、巖體單軸抗壓強度和工作面長度與導(dǎo)水裂隙帶高度的回歸方程,單因素與導(dǎo)水裂隙帶高度的擬合公式。經(jīng)過模型檢驗,模型優(yōu)化后,得到新的回歸方程,采厚與導(dǎo)水裂隙帶高度的擬合公式。新公式對預(yù)計生產(chǎn)石炭—二疊紀(jì)煤層的頂板導(dǎo)水裂隙帶高度和西山礦區(qū)綜采條件下煤層頂板導(dǎo)水裂隙帶高度具有實際意義,對提高煤炭資源回收率和礦井安全生產(chǎn)具有重要意義。
【學(xué)位授予單位】：華北科技學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TD745.2
【圖文】：

技術(shù)路線圖

9圖 2-1 西山煤田構(gòu)造綱要圖Figure 2-1 The structure outline map of XiShan coalfield2.1.2 區(qū)域含水層巖組的劃分及其水文地質(zhì)特征根據(jù)砂巖、灰?guī)r等含水層的性質(zhì)以及地下水賦存條件和水動力特征的不同，

且受汾河水庫調(diào)節(jié)作用影響，水庫放水期與非放水期補給現(xiàn)階段非放水期汾河徑流量也較小，導(dǎo)致了泉域補給量的減少。河谷沖積層潛水對巖溶水有少量的補給。補給量很少。徑流條件灰?guī)r溶水的地下流動方向是自北、西北向南及東南徑流。奧灰?guī)r溶 砂巖之下（埋深：500～700m），巖溶地下水發(fā)育微弱，在埋深較下，巖溶水向山前排泄緩慢。另外，強徑流帶沿古交汾河至邊山斷。排泄條件區(qū)域構(gòu)造的限制，東部與南部以山前大斷層為邊界，是晉祠巖溶地地與晉中盆地的泄水邊界。以晉祠泉排泄為主，剩余部分的巖溶水的方式由邊山斷裂帶向太原盆地的松散層方向排泄，工農(nóng)業(yè)生活用的排泄方式。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2757729