本文關(guān)鍵詞：熱液型礦床碎屑巖圍巖中滲流機(jī)理研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：礦坑涌水量預(yù)測是礦山排水方案設(shè)計(jì)的依據(jù),這直接關(guān)系到礦山安全生產(chǎn)。礦山開采過程中,開采活動對坑道圍巖裂隙發(fā)育往往有著顯著影響,進(jìn)而導(dǎo)致滲流條件變化和礦坑涌水量變化。以安徽省某一熱液型礦床碎屑巖圍巖為例,在詳細(xì)分析礦坑涌水影響因素、誘發(fā)坑道圍巖裂隙發(fā)育的應(yīng)力條件變化的基礎(chǔ)上,在設(shè)計(jì)坑道圍巖中采集6組巖樣,分別進(jìn)行了圍壓為5Mpa、lOMpa,滲壓為1Mpa、4Mpa的三軸巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn),以探討礦床開采因卸荷作用造成的巖石裂隙再發(fā)育過程與程度。研究表明：(1)隨著圍壓的增加,各變形階段滲透系數(shù)都減小,但破壞以后,滲透系數(shù)均提高了1-2量級；(2)結(jié)合實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建的物理模型,明確發(fā)生滲流條件改變時(shí)的極限水力梯度及其影響因素；滲流發(fā)生明顯變化的范圍主要集中在圍巖附近,極限水力梯度的大小與圍巖未破壞前及破壞后的滲透率比值及排水量有關(guān)；(3)采用間接耦合方法,建立實(shí)例中應(yīng)力場與滲流場耦合的數(shù)值模型,闡述了滲流條件的改變以及對涌水量的影響,若不考慮卸荷作用對裂隙率產(chǎn)生的影響,則基于傳統(tǒng)的數(shù)值計(jì)算過程,得出正常礦坑涌水量較考慮滲流條件改變的值偏大,在本應(yīng)用實(shí)例中,偏大約48%。上述礦坑涌水量預(yù)測結(jié)果,可望預(yù)測值更為接近實(shí)際,并為礦排水方案設(shè)計(jì)、礦山水資源綜合利用和水環(huán)境保護(hù)等,提供可靠的依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：礦坑涌水量 碎屑巖圍巖 滲流條件 雙層水位
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TD742
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• Abstract9-15
• 第一章 緒論15-24
• 1.1 研究背景及意義15-16
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-21
• 1.2.1 滲流條件16-18
• 1.2.2 裂隙巖體滲流模型18-19
• 1.2.3 裂隙巖體滲流應(yīng)力耦合的數(shù)學(xué)模型19-21
• 1.3 研究內(nèi)容21-22
• 1.4 研究思路和技術(shù)路線22-24
• 第二章 礦區(qū)圍巖滲流條件分析24-35
• 2.1 礦床充水條件24
• 2.2 充水水源24-25
• 2.2.1 充水通道24-25
• 2.2.2 充水強(qiáng)度25
• 2.3 圍巖應(yīng)力分析25-30
• 2.3.1 圓形巷道的彈性分析25-28
• 2.3.2 圍巖應(yīng)力的彈塑性分析28-30
• 2.4 裂隙巖體滲流場與應(yīng)力場耦合的基本理論30-35
• 2.4.1 單裂隙滲流與應(yīng)力的耦合作用30-35
• 第三章 研究區(qū)概況35-47
• 3.1 自然地理35
• 3.2 礦區(qū)地質(zhì)條件35-36
• 3.3 礦區(qū)水文地質(zhì)條件36-47
• 3.3.1 礦區(qū)主要含(隔)水層36-39
• 3.3.2 礦區(qū)主要斷裂構(gòu)造特征39-42
• 3.3.3 含水巖組間的水力聯(lián)系綜合分析42-46
• 3.3.4 地下水補(bǔ)徑排條件46-47
• 第四章 三軸巖石力學(xué)試驗(yàn)47-58
• 4.1 試驗(yàn)準(zhǔn)備47-48
• 4.1.1 試驗(yàn)設(shè)備47-48
• 4.1.2 試樣制備48
• 4.2 試驗(yàn)方案48-49
• 4.3 試驗(yàn)結(jié)果分析49-58
• 4.3.1 三軸壓縮試驗(yàn)曲線49-50
• 4.3.2 破壞形式分析50-51
• 4.3.3 滲透性演化規(guī)律分析51-58
• 第五章 滲流物理模型實(shí)驗(yàn)58-66
• 5.1 模型設(shè)計(jì)58-60
• 5.1.1 滲流砂槽實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?/span>58
• 5.1.2 滲透實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?/span>58-60
• 5.2 實(shí)驗(yàn)方案60-63
• 5.2.1 滲透性實(shí)驗(yàn)60-61
• 5.2.2 滲流砂槽實(shí)驗(yàn)61-63
• 5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析63-66
• 第六章 基于滲流場與應(yīng)力場耦合的數(shù)值模型66-87
• 6.1 滲流場與應(yīng)力場的耦合方程66-68
• 6.1.1 滲流場對應(yīng)力場的影響機(jī)理66
• 6.1.2 應(yīng)力場對滲流場的影響機(jī)理66-67
• 6.1.3 滲流場與應(yīng)力場的耦合方程67-68
• 6.2 巷道開挖應(yīng)力模型68-78
• 6.2.1 巷道開挖施工的數(shù)值模擬方法68-69
• 6.2.2 三維模型及邊界條件69-74
• 6.2.3 模擬結(jié)果及分析74-78
• 6.3 滲流計(jì)算模型78-87
• 6.3.1 水文地質(zhì)概念模型78-82
• 6.3.2 數(shù)學(xué)模型82-83
• 6.3.3 模型識別83-84
• 6.3.4 礦坑涌水量預(yù)測84-87
• 第七章 結(jié)論與展望87-88
• 7.1 結(jié)論87
• 7.2 存在不足與展望87-88
• 參考文獻(xiàn)88-91
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文91

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本文編號：286401