本文關(guān)鍵詞：富山礦承壓水上開采底板破壞規(guī)律研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：煤炭資源是我國的主要能源,在今后一段時期內(nèi)不可能被取代,但煤層底板突水問題是一直制約著煤礦安全生產(chǎn)的主要因素之一。特別是,我國的淺部煤炭資源已接近枯竭,開采下組煤和深部煤層是今后的必然選擇,這樣所面臨的底板受承壓水威脅的問題將日益明顯,所以對煤層底板在受采動影響和承壓水作用下的破壞規(guī)律進行研究更加具有實際意義。論文以富山煤礦的水文地質(zhì)資料為基礎(chǔ),確定了底板下方的寒武紀(jì)灰?guī)r承壓含水層為威脅工作面發(fā)生突水的含水層;通過考慮煤層底板所受礦壓特征及其承壓水壓力作用,建立底板受力計算模型,根據(jù)彈性力學(xué)理論和莫爾庫倫強度準(zhǔn)則,計算出底板內(nèi)任一點的受力狀態(tài)和底板破壞深度及范圍;通過相似模擬實驗,得到了底板在工作面不同推進距離下的垂直應(yīng)力分布、位移變化及其底板破壞特征,得出底板最大破壞深度;采用FLAC3D模擬在工作面不同推進距離下沿傾向和走向兩種不同剖面煤層底板的垂直應(yīng)力、垂直位移及其塑性區(qū)特征,得到底板最大破壞深度;根據(jù)理論計算、相似模擬和數(shù)值模擬結(jié)果,結(jié)合富山煤礦21051工作面具體地質(zhì)條件,采取了對工作面底板進行注漿加固的措施,并利用物探手段進行了驗證。研究結(jié)論對類似條件下的礦井防治底板突水具有一定參考價值。
【關(guān)鍵詞】：底板破壞 理論計算 相似模擬 數(shù)值模擬 注漿加固
【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 緒論10-18
• 1.1 研究的目的及意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-16
• 1.2.1 底板突水機理研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.2 底板突水模擬研究及監(jiān)測手段研究15-16
• 1.3 本文研究的主要內(nèi)容及其技術(shù)路線16-18
• 1.3.1 主要研究內(nèi)容16
• 1.3.2 技術(shù)路線16-18
• 2 礦井概況及工作面水文地質(zhì)條件18-26
• 2.1 礦區(qū)自然地理概況18-19
• 2.1.1 井田位置及范圍18
• 2.1.2 井田自然地理概況18-19
• 2.2 礦區(qū)地質(zhì)概況19-20
• 2.2.1 煤層19
• 2.2.2 地層19
• 2.2.3 構(gòu)造特征19-20
• 2.2.4 水文地質(zhì)20
• 2.3 工作面水文地質(zhì)條件20-24
• 2.3.1 工作面概況20-21
• 2.3.2 工作面水文地質(zhì)條件21-24
• 2.4 小結(jié)24-26
• 3 煤層底板破壞機理分析26-40
• 3.1 巖石破壞準(zhǔn)則26-29
• 3.1.1 巖石破壞類型26-27
• 3.1.2 巖石破壞準(zhǔn)則27-28
• 3.1.3 底板破壞所采用的巖石破壞準(zhǔn)則28-29
• 3.2 半無限體平面彈性理論29-30
• 3.3 采場底板圍巖力學(xué)模型建立及其計算30-35
• 3.3.1 采場底板力學(xué)模型的建立30-32
• 3.3.2 采場底板巖層中應(yīng)力計算32-35
• 3.4 煤層底板應(yīng)力分布規(guī)律35-37
• 3.5 煤層底板變形破壞深度的確定37-39
• 3.6 本章小節(jié)39-40
• 4 承壓水上開采底板破壞規(guī)律的相似材料模擬實驗研究40-60
• 4.1 相似材料模擬實驗簡介40
• 4.2 相似模擬實驗的原理40-41
• 4.3 相似模擬實驗?zāi)Ｐ偷脑O(shè)計41-48
• 4.3.1 模擬目的41
• 4.3.2 相似材料的選取41
• 4.3.3 相似比例的確定41-42
• 4.3.4 相似材料用量計算42-44
• 4.3.5 實驗?zāi)Ｐ团_的構(gòu)建44
• 4.3.6 實驗?zāi)Ｐ偷闹谱骷捌浼虞d44-46
• 4.3.7 應(yīng)力測點與位移測點的布置46-47
• 4.3.8 模型觀測及其記錄47-48
• 4.4 相似模擬實驗結(jié)果及其分析48-57
• 4.4.1 底板應(yīng)力變化規(guī)律48-51
• 4.4.2 底板垂直位移變化特征51-54
• 4.4.3 底板變形破壞過程及其分布54-57
• 4.5 本章小節(jié)57-60
• 5 采場底板應(yīng)力分布及其破壞特征的數(shù)值模擬60-80
• 5.1 概述60
• 5.2 數(shù)值計算模型的建立60-64
• 5.2.1 模型構(gòu)建的基本原則61
• 5.2.2 網(wǎng)格的建立61-62
• 5.2.3 邊界初始條件的設(shè)置62
• 5.2.4 巖石參數(shù)的選取62-63
• 5.2.5 模擬方案的確定63-64
• 5.3 數(shù)值模擬結(jié)果及其分析64-78
• 5.3.1 不同推進距離下沿工作面傾向方向的變化特征64-71
• 5.3.2 不同推進距離下沿工作面走向剖面的變化特征71-78
• 5.4 本章小結(jié)78-80
• 6 工作面突水防治措施80-90
• 6.1 工作面物探結(jié)果分析80-82
• 6.1.1 物探的原理及其目的80
• 6.1.2 工作面底板物探結(jié)果80-82
• 6.2 底板加固深度的計算82-83
• 6.3 工作面底板注漿堵水改造設(shè)計83-87
• 6.3.1 注漿堵水方案總體設(shè)計原則83-84
• 6.3.2 鉆孔和鉆場的布置84
• 6.3.3 工作面底板注漿工藝的確定84-87
• 6.4 底板注漿工程量87
• 6.5 底板注漿效果比較87-88
• 6.6 本章小結(jié)88-90
• 7 結(jié)論與展望90-92
• 7.1 主要結(jié)論90-91
• 7.2 存在問題與展望91-92
• 參考文獻92-96
• 作者簡歷96-98
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集98

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1 許延春;楊揚;;大埋深煤層底板破壞深度統(tǒng)計公式及適用性分析[J];煤炭科學(xué)技術(shù);2013年09期

2 梁建民，姜興閣，王希良，，蔣勤明;綜采、綜放工作面底板破壞深度的研究[J];煤炭科學(xué)技術(shù);1996年01期

3 高慶;葉元輝;;煤層開采底板破壞深度發(fā)育規(guī)律探析[J];科技致富向?qū)?2013年33期

4 李海梅,關(guān)英斌;綜采工作面底板破壞深度的研究[J];礦山壓力與頂板管理;2002年03期

5 楊彥利;關(guān)英斌;王衛(wèi)東;王勇;韓立強;;陶二煤礦2~#煤層底板破壞規(guī)律的數(shù)值模擬研究[J];能源技術(shù)與管理;2010年01期

6 王秋生;姜玉海;;底板破壞深度動態(tài)監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用[J];煤礦安全;2011年12期

7 易洪春;虞金林;陳玉玖;王健;吳國慶;;采場底板破壞帶電法動態(tài)監(jiān)測實驗[J];工程地球物理學(xué)報;2012年03期

8 魏大勇;;恒源煤礦Ⅱ6112工作面底板破壞深度測試與分析[J];能源技術(shù)與管理;2013年04期

9 王春秋;潘立友;華永芳;;支柱對煤層底板破壞機理的研究及應(yīng)用[J];山東礦業(yè)學(xué)院學(xué)報;1991年04期

10 李文彩,張義順,王洪志;松軟底板條件下柱鞋的設(shè)計[J];煤礦設(shè)計;1992年10期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 姜玉海;;底板破壞深度動態(tài)監(jiān)測技術(shù)研究與應(yīng)用[A];中國職業(yè)安全健康協(xié)會2011年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2011年

2 楊永杰;李增力;;煤層開采后底板破壞特征的數(shù)值模擬研究[A];礦山建設(shè)工程技術(shù)新進展——2008全國礦山建設(shè)學(xué)術(shù)會議文集（下）[C];2008年

3 李曉斌;何有巨;;復(fù)雜區(qū)深部A組煤底板巖溶及其防治[A];紀(jì)念礦井地質(zhì)專業(yè)委員會成立二十周年暨礦井地質(zhì)發(fā)展戰(zhàn)略學(xué)術(shù)研討會專輯[C];2002年

4 王健;;綜采面煤層底板破壞深度的研究[A];中國煤炭學(xué)會礦井地質(zhì)專業(yè)委員會2008年學(xué)術(shù)論壇文集[C];2008年

5 關(guān)英斌;李海梅;楊彥利;;承壓水上近距煤層開采的底板破壞深度數(shù)值模擬研究[A];中國煤炭學(xué)會礦井地質(zhì)專業(yè)委員會2008年學(xué)術(shù)論壇文集[C];2008年

6 張文泉;李加祥;溫興林;;回采參數(shù)與煤層底板破壞深度關(guān)系的研究[A];水電與礦業(yè)工程中的巖石力學(xué)問題——中國北方巖石力學(xué)與工程應(yīng)用學(xué)術(shù)會議文集[C];1991年

7 許延春;姚依林;陳勝然;柳昭星;;深部承壓水上大采高工作面底板破壞深度理論研究[A];綜采放頂煤技術(shù)理論與實踐的創(chuàng)新發(fā)展——綜放開采30周年科技論文集[C];2012年

8 翟曉榮;吳基文;;煤層底板注漿前后采動效應(yīng)數(shù)值模擬分析[A];第九屆全國工程地質(zhì)大會論文集[C];2012年

9 王作宇;;頂?shù)装鍘r體移動的理論與實踐[A];巖土力學(xué)數(shù)值方法的工程應(yīng)用——第二屆全國巖石力學(xué)數(shù)值計算與模型實驗學(xué)術(shù)研討會論文集[C];1990年

10 孟祥瑞;徐鋮輝;高召寧;王向前;;采場底板應(yīng)力分布及破壞機理[A];全國大型煤炭企業(yè)綜采技術(shù)發(fā)展成果集[C];2010年

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1 李家卓;采場底板圍巖應(yīng)力殼力學(xué)特征研究[D];安徽理工大學(xué);2015年

2 于小鴿;采場損傷底板破壞深度研究[D];山東科技大學(xué);2011年

3 付寶杰;水—巖耦合作用下采場底板綜合分區(qū)特征及其穩(wěn)定性研究[D];安徽理工大學(xué);2013年

4 徐德金;高承壓含水層上煤層開采底板斷裂活化致災(zāi)機制[D];中國礦業(yè)大學(xué);2012年

5 梁盛開;黔北礦區(qū)承壓水分布特征與安全開采技術(shù)研究[D];中國礦業(yè)大學(xué)（北京）;2013年

6 陳新明;大埋深復(fù)雜水文地質(zhì)條件工作面防治水技術(shù)研究[D];中國礦業(yè)大學(xué)(北京);2012年

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1 黃浩;煤層底板隱伏充水?dāng)鄬訑U展的模擬實驗研究[D];華北科技學(xué)院;2015年

2 孫闖;長平礦3號煤層回采工作面頂?shù)装暹\動規(guī)律研究[D];河南理工大學(xué);2014年

3 姜玉龍;綜放采場底板損傷破壞規(guī)律研究[D];太原理工大學(xué);2016年

4 張緩緩;基于采場損傷的潘北礦A組煤開采底板破壞深度研究[D];安徽理工大學(xué);2016年

5 李振龍;疊合板用預(yù)制帶肋底板的力學(xué)性能[D];蘭州大學(xué);2016年

6 王剛;富山礦承壓水上開采底板破壞規(guī)律研究[D];河南理工大學(xué);2015年

7 崔勝;顯德汪礦9~#煤層底板破壞規(guī)律研究[D];河北工程大學(xué);2011年

8 李沖;邯邢地區(qū)煤層底板破壞規(guī)律研究[D];河北工程大學(xué);2011年

9 李鋒;深部煤層開采底板破壞特征研究[D];河北工程大學(xué);2012年

10 吳濤;潘二礦A組煤開采底板破壞規(guī)律并行電法測試研究[D];安徽理工大學(xué);2014年

  本文關(guān)鍵詞：富山礦承壓水上開采底板破壞規(guī)律研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：332888