發(fā)布時(shí)間：2020-07-30 09:27

【摘要】：煤礦開采引起覆巖移動變形破壞形成導(dǎo)水裂隙帶,進(jìn)而會使位于開采影響范圍內(nèi)的地下含水層中的水潰入采空區(qū),造成礦井水害,因此,深入研究覆巖導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育規(guī)律,從而合理確定煤層的安全開采上限和采煤方法,對于保證礦井生產(chǎn)安全具有重要的研究意義。目前,對覆巖導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育規(guī)律的研究主要集中在中東部平原地區(qū),而山區(qū)煤礦由于其地表起伏等,必然會一定程度影響導(dǎo)水裂隙帶的發(fā)育,表現(xiàn)出與平原地區(qū)煤礦導(dǎo)高發(fā)育規(guī)律的不同之處;而目前對西南山區(qū)煤礦開采覆巖導(dǎo)高發(fā)育研究不夠,因此研究山區(qū)煤礦采動覆巖導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育規(guī)律對于礦井安全生產(chǎn)具有重要意義。本文以西南黔北煤田青龍煤礦一采區(qū)11607工作面為研究對象,基于礦區(qū)地質(zhì)資料及煤巖層物理力學(xué)參數(shù),采用理論分析、現(xiàn)場實(shí)測、相似物理模型試驗(yàn)和數(shù)值模擬等相結(jié)合的方法,對山區(qū)采煤覆巖移動規(guī)律以及導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育特征進(jìn)行研究。(1)基于收集的青龍煤礦相關(guān)資料,分析研究區(qū)地質(zhì)水文地質(zhì)條件。(2)通過采用井下仰孔分段注水測漏方法進(jìn)行11607工作面現(xiàn)場實(shí)測,獲得了工作面覆巖導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育高度。(3)基于相似模擬試驗(yàn)原理,通過相似物理模型試驗(yàn)方法模擬了山區(qū)煤礦開采條件下覆巖結(jié)構(gòu)及其破壞規(guī)律,得出了導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育高度,與導(dǎo)高實(shí)測數(shù)據(jù)相驗(yàn)證。(4)采用數(shù)值模擬方法,通過FLAC3D數(shù)值模擬軟件建立山區(qū)煤層開采的數(shù)值模型,分析隨煤層開采擾動覆巖應(yīng)力場,豎向位移及塑性區(qū)的變化規(guī)律,獲得導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育高度,與導(dǎo)高實(shí)測數(shù)據(jù)相驗(yàn)證。試驗(yàn)與模擬的雙驗(yàn)證,證明工作面模型及所用物理力學(xué)參數(shù)的有效性與研究方法的適用性。(5)通過分析獲得地表第四系砂質(zhì)粘土的體積,采用等體積法研究了山區(qū)煤礦與平原地區(qū)煤礦采動覆巖破壞導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育規(guī)律的不同。(6)分別選取了地表起伏度、開采厚度、巖層傾角三種山區(qū)煤礦導(dǎo)高影響因素,采用單因素分析法及曲線擬合方法,研究了各個單因素與山區(qū)采煤覆巖導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育規(guī)律的關(guān)系,利用曲線擬合得到各因素與山區(qū)導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育的關(guān)系式。本文研究成果為進(jìn)一步深入研究山區(qū)覆巖導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育規(guī)律奠定了基礎(chǔ),對西南山區(qū)礦區(qū)開采具有一定指導(dǎo)意義。
【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】：2017
【分類號】：TD745
【圖文】：

1 緒論（6）采用單因素分析法及曲線擬合方法，選取地表起伏度、開采厚度、巖層傾素，分別研究單因素與山區(qū)采煤覆巖導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育規(guī)律的關(guān)系，利用曲線擬合素與山區(qū)導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育的關(guān)系式。

概況neral Situation in the Study Area理概況（General Situation of Physical Geography）位置位于黔西縣東南部，井田中心點(diǎn)坐標(biāo)：X=2988000，Y=3561169″，北緯 26°59′54″，方位角 106°，距縣城直線距離約 10.1km。井田北東起于谷里鎮(zhèn)的大槽、石埡口一帶；南西止于扯扯壩北西以安羅、中寨、渣口洞、白巖腳一線為界；南東以格老寨約 8.25km，南東～北西寬約 5.4km，礦區(qū)面積 21.7915km2。貴黔西縣～谷里鎮(zhèn)簡易公路均貫穿青龍井田中部，距黔西縣城。青龍井田位置見圖 2-1。2 研究區(qū)概況

端最高氣溫為 35.4℃(1958 年 4 月 23 日)，極端最低氣溫為-10集中在夏季，冬季降水量較��；最大月平均降水量為 169.2m份)，最小月平均降水量為 20.2mm(2 月份)，雨日 188 天，年平均均相對濕度為 82%�？偟臍夂蛱攸c(diǎn)是：春遲夏短，秋早冬長，分明。冬季降水較少，但大多有霜凍。風(fēng)向多為南風(fēng)和偏南風(fēng)/s。內(nèi)海拔高低變化，受地勢、地貌影響，小氣候差異明顯。春旱綿雨、暴雨、冷凍等災(zāi)害性天氣常有出現(xiàn)。造（Regional Tectonic）所在區(qū)域大地構(gòu)造位置處于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺黔北臺隆遵義斷拱畢各構(gòu)造輪廓都定型于燕山期地殼運(yùn)動，構(gòu)造形跡表現(xiàn)主要為北少量近東西向及北西～南東向斷裂，少量北西西和近東西走向如圖 2-2 所示。

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本文編號：2775352