我國陜北榆神礦區(qū)蘊藏著大量的優(yōu)質煤炭資源,該地區(qū)是我國重點開發(fā)和建設的煤炭工業(yè)基地,對國民經(jīng)濟建設影響重大,然而該區(qū)地處毛烏素沙漠與陜北黃土高原接壤地帶,水資源匱乏、生態(tài)環(huán)境脆弱,煤炭資源開發(fā)會引起水資源流失和生態(tài)環(huán)境惡化,因此,必須重視采動對煤層頂板覆巖的變形破壞問題,以及由此會造成含水層中地下水漏失和生態(tài)環(huán)境惡化等問題。榆神礦區(qū)煤層頂板覆巖巖土體一般可劃分為三大巖類六大巖組,分別為松散砂層組、土層組、風化巖組、煤巖組、粉砂巖泥巖組、砂巖組;其中,作為該區(qū)域關鍵隔水層的N2紅土對礦區(qū)地下水資源保護起著關鍵性作用。論文基于前人對該區(qū)域N2紅土的研究成果,結合井田巖土力學樣的測試結果,對N2紅土工程地質特征進行分析,N2紅土為粉質黏土,級配良好,天然可塑、硬塑至堅硬,具有較強膨脹性,屬于低壓縮性、飽和土,天然狀態(tài)下透水性微弱,隔水性能良好。論文以柳巷煤礦30105工作面地質條件為原型,運用UDEC數(shù)值模擬軟件,模擬分析了大采高綜放開采下覆巖和關鍵隔水土層采動破壞特征,結果表明風化基巖和厚土層塑性變形能力強于完整基巖,對裂隙帶發(fā)育起到了一定的抑制作用,裂隙帶導穿基巖后基本發(fā)育至N2紅土層底... 

【文章來源】：西安科技大學陜西省

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 覆巖采動變形規(guī)律研究現(xiàn)狀
        1.2.2 隔水層穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀
        1.2.3 “保水采煤”技術研究現(xiàn)狀
    1.3 研究內容與方法
        1.3.1 研究內容
        1.3.2 方法與技術路線
2 研究區(qū)概況
    2.1 自然地理條件
        2.1.1 位置與交通
        2.1.2 氣象水文
    2.2 地質概況
        2.2.1 地層概況
        2.2.2 可采煤層
        2.2.3 地質構造
    2.3 水文地質條件
        2.3.1 地表水系
        2.3.2 地下水含(隔)水層
        2.3.3 地下水的補給、徑流和排泄
    2.4 本章小結
3 覆巖結構與N_2紅土工程地質性質
    3.1 覆巖結構特征
        3.1.1 巖土體工程地質類型
        3.1.2 覆巖結構類型
    3.2 N_2紅土工程地質性質
        3.2.1 基本物理力學及水理性質
        3.2.2 物質組成及結構特征
    3.3 本章小結
4 導水裂隙帶發(fā)育高度預測
    4.1 覆巖分帶性及N_2紅土破壞類型
    4.2 導水裂隙帶高度預測經(jīng)驗公式
    4.3 導水裂隙帶發(fā)育高度數(shù)值模擬
        4.3.1 離散單元法與UDEC軟件介紹
        4.3.2 模型建立
        4.3.3 覆巖裂隙演化過程及結果分析
    4.4 工作面實測數(shù)據(jù)
    4.5 本章小結
5 N_2紅土層采動破壞評價及保水開采評價
    5.1 理論基礎
    5.2 N_2紅土層采動破壞影響因素分析
    5.3 N_2紅土采動破壞評價
        5.3.1 評價指標權重確定
        5.3.2 基于綜合賦權的紅土采動破壞評價
    5.4 柳巷井田保水開采評價
        5.4.1 保水開采的目標含水層
        5.4.2 保水開采評價
    5.5 本章小結
6 結論
    6.1 結論
    6.2 展望
致謝
參考文獻
附錄


【參考文獻】：
期刊論文
[1]保水采煤面臨的科學問題[J]. 范立民.  煤炭學報. 2019(03)
[2]生態(tài)脆弱區(qū)保水采煤礦井(區(qū))等級類型[J]. 李文平,王啟慶,劉士亮,王蘇健.  煤炭學報. 2019(03)
[3]中國煤炭資源分布特征及其基礎性作用新思考[J]. 王海寧.  中國煤炭地質. 2018(07)
[4]基于地震反演和層次分析的N2紅土層采動破壞評價方法研究[J]. 韋瑜,陳同俊,江曉雨,崔若飛.  地球物理學進展. 2018(02)
[5]含水層下短壁塊段式采煤導水裂隙帶高度發(fā)育規(guī)律研究[J]. 張云,曹勝根,郭帥,萬通,王紀軍.  采礦與安全工程學報. 2018(01)
[6]毛烏素沙漠與黃土高原接壤區(qū)泉的演化分析[J]. 范立民,向茂西,彭捷,馬雄德,賀衛(wèi)中,李濤,仵撥云,李永紅,李成,寧建民,高帥,姬怡微,宋一民,姚超偉,任海香,何意平,劉海南.  煤炭學報. 2018(01)
[7]基于植被地下水關系的保水采煤研究[J]. 馬雄德,范立民,張曉團,李文莉,張紅強.  煤炭學報. 2017(05)
[8]基于GIS的改進AHP型脆弱性指數(shù)法[J]. 劉守強,武強,曾一凡,宮厚健,李哲.  地球科學. 2017(04)
[9]隔水層再造——西北保水采煤關鍵隔水層N2紅土工程地質研究[J]. 李文平,王啟慶,李小琴.  煤炭學報. 2017(01)
[10]淺埋煤層保水開采巖層控制研究[J]. 黃慶享.  煤炭學報. 2017(01)

博士論文
[1]西北溝壑下墊層N2紅土釆動破壞災害演化機理研究[D]. 王啟慶.中國礦業(yè)大學 2017
[2]陜北煤炭大規(guī)模開采含隔水層結構變異及水資源動態(tài)研究[D]. 李濤.中國礦業(yè)大學 2012

碩士論文
[1]薄基巖上覆典型土層隔水性能及應用研究[D]. 馬凱.中國礦業(yè)大學 2018
[2]榆神府礦區(qū)主采煤層賦存規(guī)律及煤炭開采對水資源影響分析[D]. 苗霖田.西安科技大學 2008



本文編號：3202561