本文關(guān)鍵詞：新安煤田煤層底板隱伏斷層突水危險性數(shù)值模擬研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：煤層底板隱伏斷層突水是嚴(yán)重影響我國煤炭資源安全開采的主要危害之一。水源條件、礦壓和導(dǎo)水通道是礦井突水的基本條件。論文以新安煤田二1煤為研究對象,圍繞底板隱伏斷層由于采動破壞誘發(fā)突水而展開研究。首先,通過分析整理大量突水資料,總結(jié)出影響底板突水的六個因素,即含水層的水量、承壓水水壓、底板隔水層特征、地質(zhì)構(gòu)造、礦山壓力及地應(yīng)力等。其次,對深部巖溶含水層的特征進(jìn)行了研究,認(rèn)為深部巖溶富水性隨著埋深的加大而減弱;并對煤田巖溶發(fā)育情況進(jìn)行了研究,認(rèn)為煤田內(nèi)的奧陶系石灰?guī)r上馬家溝組二段是開采二1煤時的潛在充水水源。礦壓也是突水的重要誘導(dǎo)因素之一,論文先從區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場角度進(jìn)行了概括,之后運(yùn)用下三帶理論對煤田底板的應(yīng)力狀態(tài)進(jìn)行了分析,并總結(jié)了造成礦壓顯現(xiàn)的影響因素。針對新安煤田內(nèi)奧灰?guī)r溶含水層的水文地質(zhì)及工程地質(zhì)特征,提出新安煤田底板突水的兩類基本類型,即切煤層斷層突水和隱伏斷層型底板突水。重點(diǎn)對隱伏斷層的含義、特征進(jìn)行了簡要交代。從斷裂力學(xué)角度對隱伏斷層作為突水通道進(jìn)行了詳細(xì)分析,認(rèn)為隱伏斷層在承壓水壓力和上覆巖層重力影響下不斷活化擴(kuò)展,并計算出了造成煤層底板破壞的臨界水壓力和最小隔水層厚度。第三,采用數(shù)值模模擬手段,對不同產(chǎn)狀的隱伏斷層突水情況進(jìn)行了對比分析,認(rèn)為斷層活動都經(jīng)歷了活化與擴(kuò)展兩個階段,低傾角斷層較高傾角斷層更易發(fā)生突水,并且低傾角斷層造成的底板破壞區(qū)更大。此外,從滲流場示意圖可指示突水發(fā)生的位置。最后,針對底板隱伏斷層突水的實際情況,新安煤田在生產(chǎn)中采用了物探和底板注漿加固相結(jié)合的治理措施,具有很強(qiáng)的實踐指導(dǎo)作用。
【關(guān)鍵詞】：新安煤田 突水機(jī)理 隱伏斷層 數(shù)值模擬 突水防治
【學(xué)位授予單位】：河南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TD745
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 引言10-20
• 1.1 研究背景和意義10-11
• 1.2 突水國內(nèi)外研究進(jìn)展11-17
• 1.2.1 底板突水國外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 底板突水國內(nèi)研究現(xiàn)狀12-16
• 1.2.3 斷層突水研究現(xiàn)狀16-17
• 1.2.4 隱伏斷層突水研究現(xiàn)狀17
• 1.3 存在的問題17-18
• 1.4 研究內(nèi)容及創(chuàng)新之處18-19
• 1.4.1 研究內(nèi)容18
• 1.4.2 創(chuàng)新點(diǎn)18-19
• 1.5 研究技術(shù)路線19-20
• 2 煤層底板突水類型及影響因素分析20-28
• 2.1 底板突水的類型20-23
• 2.2 底板突水的影響因素23-27
• 2.2.1 含水層的富水性與水壓23-24
• 2.2.2 地應(yīng)力與礦壓24-25
• 2.2.3 底板隔水層的特征25-26
• 2.2.4 地質(zhì)構(gòu)造26-27
• 2.3 本章小結(jié)27-28
• 3 底板隱伏斷層突水機(jī)理研究28-48
• 3.1 煤田巖溶含水層特征研究28-31
• 3.1.1 深部巖溶發(fā)育特征28-29
• 3.1.2 深部巖溶富水性規(guī)律29
• 3.1.3 煤田巖溶空間發(fā)育特征29-31
• 3.2 礦壓顯現(xiàn)對底板隱伏斷層突水的影響31-37
• 3.2.1 區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場特征31-32
• 3.2.2 新安煤田礦壓顯現(xiàn)分析32-35
• 3.2.3 礦壓顯現(xiàn)影響因素35-37
• 3.3 隱伏斷層影響下底板突水通道形成機(jī)制37-46
• 3.3.1 正常完整底板突水機(jī)理38-39
• 3.3.2 斷層突水基本原理39-41
• 3.3.3 隱伏斷層突水?dāng)嗔蚜W(xué)研究41-46
• 3.4 本章小結(jié)46-48
• 4 底板隱伏斷層突水?dāng)?shù)值模擬研究48-64
• 4.1 數(shù)值模擬軟件介紹48-51
• 4.1.1 RFPA軟件概況48
• 4.1.2 RFPA軟件基本原理48-51
• 4.2 煤層底板隱伏斷層突水?dāng)?shù)值模擬51-62
• 4.2.1 礦井地質(zhì)概況51-52
• 4.2.2 煤層底板隱伏斷層剖面數(shù)值模型建立52-53
• 4.2.3 邊界約束與加載53
• 4.2.4 模擬結(jié)果分析53-62
• 4.3 本章小結(jié)62-64
• 5 新安煤田底板隱伏斷層突水防治64-72
• 5.1 典型突水案例分析65-66
• 5.2 孟津井田礦井水防治66-71
• 5.3 本章小結(jié)71-72
• 6 結(jié)論與展望72-74
• 6.1 主要結(jié)論72
• 6.2 展望72-74
• 參考文獻(xiàn)74-80
• 作者簡歷80-82
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集82

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