基于分形理論和層次分析法的巖溶富水規(guī)律及底板突水危險性評價 ——以朝川礦區(qū)為例
發(fā)布時間:2021-02-07 14:16
朝川礦主采二1煤,煤層底板分布有石炭系薄層灰?guī)r和寒武系灰?guī)r,巖溶裂隙發(fā)育,富含巖溶承壓水,在一井的生產(chǎn)過程中,多次發(fā)生以石炭系-寒武系巖溶承壓水為突水水源的突水事故,最大突水量為1996m3/h,造成淹井,且礦井生產(chǎn)已由-10水平、-250水平向-390水平延伸,煤層底板面臨的巖溶水突水危險越來越大,為保證礦井向深部的安全開采,查明井田內(nèi)巖溶發(fā)育及富水區(qū)在地質(zhì)塊段的發(fā)育和分布規(guī)律,對礦井安全生產(chǎn)具有實際指導意義。本文在充分分析朝川礦區(qū)的地質(zhì)、水文地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上,結(jié)合礦井采掘揭露資料和井上下瞬變電磁勘探數(shù)據(jù),綜合分析了礦區(qū)及井田巖溶發(fā)育及富水區(qū)分布的規(guī)律。分析表明,影響礦區(qū)巖溶發(fā)育和富水區(qū)分布的主控因素為構(gòu)造因素,礦區(qū)構(gòu)造演化特征控制了礦井水文地質(zhì)單元的劃分。在淺部,影響巖溶發(fā)育的因素為巖性因素、構(gòu)造因素、水化學和水動力因素,而隨著深度的不斷增大,徑流條件逐漸減弱,加之徑流過程中不斷在灰?guī)r接觸面發(fā)生溶蝕反應,導致地下水侵蝕性逐漸下降,使得深部巖溶發(fā)育主要受構(gòu)造運動過程中形成的構(gòu)造裂隙的控制。礦井掘進揭露資料和瞬變電磁勘探數(shù)據(jù)表明,井田內(nèi)-10水平巖溶強烈發(fā)育,-1...
【文章來源】:河南理工大學河南省
【文章頁數(shù)】:90 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 選題依據(jù)與意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 我國北方巖溶發(fā)育機理及賦存規(guī)律研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)外巖溶發(fā)育及巖溶水水害防治研究現(xiàn)狀
1.2.3 構(gòu)造控水研究現(xiàn)狀
1.2.4 構(gòu)造定量研究現(xiàn)狀
1.2.5 層次分析法研究現(xiàn)狀
1.3 研究內(nèi)容及技術(shù)路線
2 礦區(qū)地質(zhì)及水文地質(zhì)概況
2.1 自然地理概況
2.1.1 地理位置
2.1.2 地形地貌
2.1.3 氣象與水文
2.2 礦區(qū)地層與構(gòu)造
2.2.1 地層
2.2.2 構(gòu)造
2.3 含水層與隔水層
2.3.1 含水巖組及其特征
2.3.2 隔水巖組及其特征
2.4 礦區(qū)巖溶水水化學特征
2.5 礦區(qū)巖溶水的補給、徑流、排泄
2.5.1 巖溶水的補給
2.5.2 巖溶水的徑流
2.5.3 巖溶水的排泄
3 礦區(qū)巖溶發(fā)育受控因素及發(fā)育規(guī)律
3.1 巖溶發(fā)育機理
3.2 巖溶發(fā)育受控因素
3.2.1 巖性因素
3.2.2 巖石結(jié)構(gòu)及構(gòu)造因素
3.2.3 水化學及水動力因素
3.2.4 埋藏深度
3.3 礦區(qū)巖溶發(fā)育受控因素變化分析
3.4 礦區(qū)巖溶富水規(guī)律
3.4.1 礦區(qū)巖溶發(fā)育期次劃分
3.4.2 礦區(qū)巖溶發(fā)育形態(tài)
3.4.3 巖溶發(fā)育及富水區(qū)分布的不均勻性
3.4.4 巖溶發(fā)育及富水區(qū)分布的空間分帶性
4 礦區(qū)構(gòu)造演化特征及其控水性
4.1 礦區(qū)構(gòu)造發(fā)育規(guī)律
4.1.1 斷裂發(fā)育規(guī)模及特性
4.1.2 斷裂的力學性質(zhì)
4.1.3 斷裂的剖面組合特征
4.1.4 斷裂發(fā)育的分區(qū)性
4.2 礦區(qū)構(gòu)造演化及應力場
4.2.1 礦區(qū)構(gòu)造演化
4.2.2 礦區(qū)構(gòu)造應力場
4.3 區(qū)內(nèi)構(gòu)造控水機理分析
4.3.1 地質(zhì)構(gòu)造對礦區(qū)水文地質(zhì)單元邊界劃分的控制
4.3.2 礦區(qū)構(gòu)造的控水性
4.3.3 礦區(qū)構(gòu)造的導水性
5 基于分形理論的礦區(qū)構(gòu)造定量評價及其控水機理分析
5.1 分形理論的基本概念
5.1.1 分形理論概述
5.1.2 分維及其測量
5.2 礦區(qū)斷裂網(wǎng)絡(luò)復雜程度分形評價
5.2.1 斷層系容量維的計算及評價
5.3 構(gòu)造對礦井富水區(qū)及突水點分布的控制分析
6 基于層次分析法的礦井突水危險性評價
6.1 層次分析法基本概念及原理
6.2 影響因子體系建立及權(quán)重確定
6.2.1 影響因子體系的確定原則
6.2.2 因子體系建立步驟
6.3 煤層底板突水影響因子分析
6.4 層次分析模型的建立
6.5 層次指標權(quán)重的確定
6.6 礦井分區(qū)突水性等級的評價
7 結(jié)論
參考文獻
附錄 1
附錄 2
作者簡歷
學位論文數(shù)據(jù)集
【參考文獻】:
期刊論文
[1]煤層底板突水定量預測評價研究[J]. 李沛濤,武強,崔芳朋,吳曉利. 煤炭科學技術(shù). 2011(10)
[2]層次分析法在確立TBM圍巖分級各地質(zhì)因素權(quán)值中的應用[J]. 周維超,童建剛,張海平. 四川地質(zhì)學報. 2011(01)
[3]基于AHP-FM法的堆積層斜坡穩(wěn)定性分級[J]. 成國文,李曉,狄?guī)妥?赫建明,李守定. 勘察科學技術(shù). 2010(06)
[4]分形理論在斷裂構(gòu)造研究中的應用前景[J]. 黃丹,廖太平,鄧吉州,周云濤. 重慶科技學院學報(自然科學版). 2010(06)
[5]基于層次分析法的鐵路巖溶隧道突水風險評價[J]. 沈祥明,劉坡拉,汪繼鋒. 鐵道工程學報. 2010(12)
[6]突水斷層水量預測的數(shù)值模擬[J]. 楊國勇,車燦輝,劉樹才. 采礦與安全工程學報. 2010(03)
[7]煤層底板寒灰上段隔水性能及水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征[J]. 徐智敏,孫亞軍,隋旺華,張國偉,李示,黃鑫磊. 采礦與安全工程學報. 2010(03)
[8]地質(zhì)構(gòu)造對韓城礦區(qū)水文地質(zhì)特征的影響[J]. 代革聯(lián). 干旱區(qū)資源與環(huán)境. 2010(07)
[9]脆弱性指數(shù)法在煤層底板突水評價中的應用[J]. 武強,劉守強,賈國凱. 中國煤炭. 2010(06)
[10]華北東部深部巖溶及煤礦巖溶水害特征[J]. 虎維岳. 煤田地質(zhì)與勘探. 2010(02)
博士論文
[1]現(xiàn)代深部巖溶形成機理及其對越嶺隧道工程控制作用評價[D]. 毛邦燕.成都理工大學 2008
本文編號:3022351
【文章來源】:河南理工大學河南省
【文章頁數(shù)】:90 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 選題依據(jù)與意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 我國北方巖溶發(fā)育機理及賦存規(guī)律研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)外巖溶發(fā)育及巖溶水水害防治研究現(xiàn)狀
1.2.3 構(gòu)造控水研究現(xiàn)狀
1.2.4 構(gòu)造定量研究現(xiàn)狀
1.2.5 層次分析法研究現(xiàn)狀
1.3 研究內(nèi)容及技術(shù)路線
2 礦區(qū)地質(zhì)及水文地質(zhì)概況
2.1 自然地理概況
2.1.1 地理位置
2.1.2 地形地貌
2.1.3 氣象與水文
2.2 礦區(qū)地層與構(gòu)造
2.2.1 地層
2.2.2 構(gòu)造
2.3 含水層與隔水層
2.3.1 含水巖組及其特征
2.3.2 隔水巖組及其特征
2.4 礦區(qū)巖溶水水化學特征
2.5 礦區(qū)巖溶水的補給、徑流、排泄
2.5.1 巖溶水的補給
2.5.2 巖溶水的徑流
2.5.3 巖溶水的排泄
3 礦區(qū)巖溶發(fā)育受控因素及發(fā)育規(guī)律
3.1 巖溶發(fā)育機理
3.2 巖溶發(fā)育受控因素
3.2.1 巖性因素
3.2.2 巖石結(jié)構(gòu)及構(gòu)造因素
3.2.3 水化學及水動力因素
3.2.4 埋藏深度
3.3 礦區(qū)巖溶發(fā)育受控因素變化分析
3.4 礦區(qū)巖溶富水規(guī)律
3.4.1 礦區(qū)巖溶發(fā)育期次劃分
3.4.2 礦區(qū)巖溶發(fā)育形態(tài)
3.4.3 巖溶發(fā)育及富水區(qū)分布的不均勻性
3.4.4 巖溶發(fā)育及富水區(qū)分布的空間分帶性
4 礦區(qū)構(gòu)造演化特征及其控水性
4.1 礦區(qū)構(gòu)造發(fā)育規(guī)律
4.1.1 斷裂發(fā)育規(guī)模及特性
4.1.2 斷裂的力學性質(zhì)
4.1.3 斷裂的剖面組合特征
4.1.4 斷裂發(fā)育的分區(qū)性
4.2 礦區(qū)構(gòu)造演化及應力場
4.2.1 礦區(qū)構(gòu)造演化
4.2.2 礦區(qū)構(gòu)造應力場
4.3 區(qū)內(nèi)構(gòu)造控水機理分析
4.3.1 地質(zhì)構(gòu)造對礦區(qū)水文地質(zhì)單元邊界劃分的控制
4.3.2 礦區(qū)構(gòu)造的控水性
4.3.3 礦區(qū)構(gòu)造的導水性
5 基于分形理論的礦區(qū)構(gòu)造定量評價及其控水機理分析
5.1 分形理論的基本概念
5.1.1 分形理論概述
5.1.2 分維及其測量
5.2 礦區(qū)斷裂網(wǎng)絡(luò)復雜程度分形評價
5.2.1 斷層系容量維的計算及評價
5.3 構(gòu)造對礦井富水區(qū)及突水點分布的控制分析
6 基于層次分析法的礦井突水危險性評價
6.1 層次分析法基本概念及原理
6.2 影響因子體系建立及權(quán)重確定
6.2.1 影響因子體系的確定原則
6.2.2 因子體系建立步驟
6.3 煤層底板突水影響因子分析
6.4 層次分析模型的建立
6.5 層次指標權(quán)重的確定
6.6 礦井分區(qū)突水性等級的評價
7 結(jié)論
參考文獻
附錄 1
附錄 2
作者簡歷
學位論文數(shù)據(jù)集
【參考文獻】:
期刊論文
[1]煤層底板突水定量預測評價研究[J]. 李沛濤,武強,崔芳朋,吳曉利. 煤炭科學技術(shù). 2011(10)
[2]層次分析法在確立TBM圍巖分級各地質(zhì)因素權(quán)值中的應用[J]. 周維超,童建剛,張海平. 四川地質(zhì)學報. 2011(01)
[3]基于AHP-FM法的堆積層斜坡穩(wěn)定性分級[J]. 成國文,李曉,狄?guī)妥?赫建明,李守定. 勘察科學技術(shù). 2010(06)
[4]分形理論在斷裂構(gòu)造研究中的應用前景[J]. 黃丹,廖太平,鄧吉州,周云濤. 重慶科技學院學報(自然科學版). 2010(06)
[5]基于層次分析法的鐵路巖溶隧道突水風險評價[J]. 沈祥明,劉坡拉,汪繼鋒. 鐵道工程學報. 2010(12)
[6]突水斷層水量預測的數(shù)值模擬[J]. 楊國勇,車燦輝,劉樹才. 采礦與安全工程學報. 2010(03)
[7]煤層底板寒灰上段隔水性能及水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征[J]. 徐智敏,孫亞軍,隋旺華,張國偉,李示,黃鑫磊. 采礦與安全工程學報. 2010(03)
[8]地質(zhì)構(gòu)造對韓城礦區(qū)水文地質(zhì)特征的影響[J]. 代革聯(lián). 干旱區(qū)資源與環(huán)境. 2010(07)
[9]脆弱性指數(shù)法在煤層底板突水評價中的應用[J]. 武強,劉守強,賈國凱. 中國煤炭. 2010(06)
[10]華北東部深部巖溶及煤礦巖溶水害特征[J]. 虎維岳. 煤田地質(zhì)與勘探. 2010(02)
博士論文
[1]現(xiàn)代深部巖溶形成機理及其對越嶺隧道工程控制作用評價[D]. 毛邦燕.成都理工大學 2008
本文編號:3022351
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