華北石炭-二疊紀(jì)煤田是我國(guó)中東部煤礦最主要的可采煤層,隨著我國(guó)中東部山西組上組煤炭資源的日益減少,向下延伸開采下組煤時(shí),下組煤基底直接覆蓋在中奧陶統(tǒng)風(fēng)化剝蝕面上,中奧陶統(tǒng)為巨厚石灰?guī)r,富含巖溶水,同時(shí)煤系地層含有多層薄層灰?guī)r,含水層至煤層底板間距只有幾米至幾十米不等,巖溶裂隙發(fā)育同時(shí)隱伏大量的斷裂構(gòu)造,灰?guī)r水壓較大,局部可達(dá)7-10MPa,常規(guī)開采方法容易誘發(fā)底板突水。近年來(lái),我國(guó)科研學(xué)者雖提出了許多治理途徑如疏干降壓、注漿堵水改造底板隔水層等途徑減少突水災(zāi)害的發(fā)生,但由于下組煤承壓水壓力較大,隨著工作面的不斷向前開挖,底板在支承壓力和承壓水壓力的作用下,再次發(fā)生突水災(zāi)害。本文借鑒刀柱式煤柱支撐法處理堅(jiān)硬頂板采空區(qū)的方法,提出部分充填防治底板突水治理方法,以埠村煤礦9211工作面為研究背景,基于力學(xué)推導(dǎo)、數(shù)值模擬、物理模擬、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)等方法,對(duì)部分充填防治底板突水關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行研究,為類似條件下防治底板突水提供理論支撐。本文借助于彈性力學(xué)中的薄板理論和“下三帶”開采理論,建立了部分充填防治底板突水力學(xué)模型,推導(dǎo)出部分充填開采底板隔水巖層突水災(zāi)變判據(jù)。通過(guò)FLAC-3D數(shù)值模擬綜合分析了部分... 

【文章來(lái)源】：山東科技大學(xué)山東省

【文章頁(yè)數(shù)】：86 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究目的及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 主要研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線
2 部分充填防治底板突水機(jī)理分析研究
    2.1 部分充填開采力學(xué)模型建立
    2.2 部分充填開采薄板結(jié)構(gòu)理論
    2.3 本章小節(jié)
3 部分充填防治底板突水?dāng)?shù)值模擬研究
    3.1    FLAC3D原理及流固耦合簡(jiǎn)介
    3.2 推進(jìn)距離對(duì)底板破壞影響模擬研究
    3.3 部分充填開采參數(shù)對(duì)底板破壞影響模擬研究
    3.4 本章小節(jié)
4 部分充填相似材料模擬試驗(yàn)分析研究
    4.1 底板相似材料研制與力學(xué)性能測(cè)定分析
    4.2 試驗(yàn)方案與模型鋪設(shè)
    4.3 試驗(yàn)結(jié)果與分析
    4.4 本章小節(jié)
5 部分充填防治底板突水工程應(yīng)用
    5.1 部分充填防治底板突水工程背景
    5.2 充填體變形儀安裝與監(jiān)測(cè)結(jié)果分析
    5.3 底板破壞深度監(jiān)測(cè)方法與結(jié)果分析
    5.4 本章小節(jié)
6 結(jié)論及展望
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 論文創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 論文展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間主要科研及成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于板殼理論的充填開采斷裂帶高度計(jì)算方法研究[J]. 秦洪巖,題正義,李洋,董強(qiáng)強(qiáng).  煤炭工程. 2017(11)
[2]底板采動(dòng)破壞帶分段觀測(cè)系統(tǒng)與應(yīng)用[J]. 劉偉韜,宋文成,穆殿瑞,趙吉園.  中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(10)
[3]基于連續(xù)-離散介質(zhì)耦合的密實(shí)充填開采地表沉陷預(yù)測(cè)模型[J]. 郭慶彪,郭廣禮,呂鑫,張文馨,覃雙煜.  中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(09)
[4]“煤-水”雙資源型礦井開采技術(shù)方法與工程應(yīng)用[J]. 武強(qiáng),申建軍,王洋.  煤炭學(xué)報(bào). 2017(01)
[5]含水層下固體充填保水開采方法與應(yīng)用[J]. 李猛,張吉雄,鄧雪杰,周楠,張強(qiáng).  煤炭學(xué)報(bào). 2017(01)
[6]煤礦突水行為研究系列試驗(yàn)裝置研發(fā)及應(yīng)用[J]. 張士川,郭惟嘉,孫文斌,尹立明,王海龍.  金屬礦山. 2017(02)
[7]AHP法確定煤層底板突水主控因素權(quán)重及系統(tǒng)研發(fā)[J]. 武強(qiáng),李慎舉,劉守強(qiáng),宮厚健,李哲,齊京生.  煤炭科學(xué)技術(shù). 2017(01)
[8]粉煤灰高水短壁部分充填技術(shù)研究與實(shí)踐[J]. 張新國(guó),劉偉韜,孫�？�,劉進(jìn)曉,劉兆平,李飛,龐振忠.  煤炭學(xué)報(bào). 2016(12)
[9]深井底板采動(dòng)應(yīng)力演化規(guī)律與破壞特征研究[J]. 劉偉韜,申建軍,賈紅果.  采礦與安全工程學(xué)報(bào). 2016(06)
[10]“采選抽充采”集成型煤與瓦斯綠色共采技術(shù)研究[J]. 張吉雄,繆協(xié)興,張強(qiáng),張建國(guó),閆浩.  煤炭學(xué)報(bào). 2016(07)

博士論文
[1]建（構(gòu)）筑物下“采—充—留”耦合開采理論研究[D]. 郭俊廷.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京） 2014
[2]巖石變形破壞過(guò)程中的能量演化機(jī)制[D]. 張志鎮(zhèn).中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2013
[3]深部煤層開采底板突水機(jī)理基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)研究[D]. 尹立明.山東科技大學(xué) 2011

碩士論文
[1]固體密實(shí)條帶充填開采巖層移動(dòng)規(guī)律模擬研究[D]. 錢志.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2014



本文編號(hào)：3023416