煤層底板突水是嚴(yán)重影響我國煤礦資源安全開采的主要危害之一。隨著開采深度不斷增加,礦井水文地質(zhì)條件更加復(fù)雜,研究大埋深復(fù)雜水文地質(zhì)條件工作面開采技術(shù)研究對于保證礦井安全生產(chǎn)具有重要意義。論文以水文地質(zhì)條件評價(jià)、現(xiàn)場觀測、實(shí)驗(yàn)室相似模擬試驗(yàn)、數(shù)值模擬為基礎(chǔ),采用材料力學(xué)、彈性力學(xué)和損傷力學(xué)等固體力學(xué)理論,運(yùn)用人工智能預(yù)測方法,較全面地研究了大埋深復(fù)雜水文地質(zhì)條件工作面開采技術(shù),主要包括礦井水文地質(zhì)規(guī)律、底板破壞規(guī)律、底板注漿加固技術(shù)、斷層采動破壞規(guī)律,得出了復(fù)雜水文地質(zhì)條件地下水的賦存、運(yùn)移規(guī)律,分析評價(jià)了試驗(yàn)工作一突水可能性；建立了底板破壞深度預(yù)測模型,得出了底板破壞深度；建立了成套的底板加固技術(shù),設(shè)計(jì)了“分散制漿、細(xì)管輸漿、雙重固管防噴、反復(fù)透孔注漿”的超高壓注漿方法；建立了“順槽的防沖防倒裝置,巷道的可縮高強(qiáng)閉合支護(hù)技術(shù)、建井期問防淹礦井措施”組成的礦井水害防治技術(shù)。論文研究成果在趙固二礦成功進(jìn)行了應(yīng)用,取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。 

【文章來源】：中國礦業(yè)大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：144 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
詳細(xì)摘要
Detailed Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 需要解決的關(guān)鍵技術(shù)難題
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 底板突水機(jī)理研究
        1.3.2 底板突水防治技術(shù)研究
        1.3.3 底板注漿加固技術(shù)
    1.4 研究內(nèi)容
    1.5 研究方法及技術(shù)路線
        1.5.1 研究方法
        1.5.2 技術(shù)路線
2 礦井工程地質(zhì)與水文地質(zhì)分析與評價(jià)
    2.1 礦井建設(shè)與生產(chǎn)概況
    2.2 井田地質(zhì)概況
        2.2.1 地層
        2.2.2 地質(zhì)構(gòu)造
        2.2.3 煤層
    2.3 水文地質(zhì)條件分析
        2.3.1 區(qū)域地下水的賦存、運(yùn)移規(guī)律
        2.3.2 井田水文邊界條件
        2.3.3 井田主要含、隔水層
        2.3.4 礦床充水因素分析
        2.3.5 礦井涌水量預(yù)測
    2.4 底板巖體結(jié)構(gòu)性質(zhì)
        2.4.1 巖石物理力學(xué)性質(zhì)
        2.4.2 巖體結(jié)構(gòu)性質(zhì)
    2.5 礦井水動態(tài)規(guī)律
        2.5.1 礦井涌水量
        2.5.2 礦井涌水量及水位動態(tài)規(guī)律
    2.6 本章小結(jié)
3 試驗(yàn)工作面突水可能性分析
    3.1 試驗(yàn)工作面簡介
        3.1.1 工作面參數(shù)
        3.1.2 工作面設(shè)備、采煤方法
    3.2 工作面突水可能性評價(jià)
        3.2.1 底板突水性評價(jià)
        3.2.2 工作面突水因素
    3.3 底板破裂深度預(yù)計(jì)
        3.3.1 經(jīng)驗(yàn)公式
        3.3.2 力學(xué)理論預(yù)計(jì)
        3.3.3 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的底板破壞深度預(yù)測
        3.3.4 基于SVM的底板破壞深度預(yù)測
    3.4 本章小結(jié)
4 高水壓工作面底板注漿加固技術(shù)
    4.1 底板加固技術(shù)簡介
        4.1.1 注漿工程布置
        4.1.2 注漿要求
        4.1.3 注漿工程量
    4.2 底板突水及加固效果模擬試驗(yàn)研究
        4.2.1 模型簡介
        4.2.2 模擬成果
    4.3 “散、細(xì)、固、重”超高壓注漿方法
        4.3.1 分散制漿
        4.3.2 細(xì)管輸漿
        4.3.3 雙重固管防噴
        4.3.4 反復(fù)透孔注漿
    4.4 加固改造效果的物探驗(yàn)證
        4.4.1 直流電法物探方法簡介
        4.4.2 注漿前后結(jié)果對比
    4.5 本章小結(jié)
5 工作面斷層突水研究與防治
    5.1 斷層的三維地層探測
        5.1.1 方法簡介
        5.1.2 工程布置
        5.1.3 探測效果
    5.2 采動斷層活動突水的數(shù)值分析
        5.2.1 數(shù)值模擬方法
        5.2.2 數(shù)值模擬成果
    5.3 斷層突水的防治措施
        5.3.1 斷層預(yù)加固工程
        5.3.2 斷層加固效果
    5.4 斷層防隔水煤柱計(jì)算
    5.5 本章小結(jié)
6 高水壓工作面防治水保障技術(shù)措施
    6.1 封閉不良鉆孔的井下防治
        6.1.1 7307鉆孔情況及處理目的
        6.1.2 注漿鉆孔設(shè)計(jì)
        6.1.3 技術(shù)要求
        6.1.4 鉆孔的封閉效果
    6.2 避水災(zāi)巷道的防護(hù)措施
        6.2.1 順槽的防沖防倒裝置
        6.2.2 巷道的可縮高強(qiáng)閉合支護(hù)
    6.3 防淹井技術(shù)措施
        6.3.1 留設(shè)足夠防水安全煤(巖)柱
        6.3.2 礦井開拓、掘進(jìn)
        6.3.3 回采工作面
        6.3.4 巷道過斷層
        6.3.5 安裝潛水電泵
        6.3.6 建立完善的礦井水文地質(zhì)觀測系統(tǒng)
        6.3.7 建立井下排水系統(tǒng)
        6.3.8 預(yù)測預(yù)報(bào)制度
    6.4 本章小結(jié)
7 結(jié)論與展望
    7.1 主要結(jié)論
    7.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    7.3 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡介


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]綜放面架前冒頂控制及破碎圍巖注漿加固工藝技術(shù)[J]. 李俊龍.  煤炭技術(shù). 2011(08)
[2]高壓旋噴注漿法在石化工程樁基加固中的應(yīng)用[J]. 王外城.  中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量. 2011(07)
[3]大采高綜采工作面過破碎帶頂幫注漿加固技術(shù)[J]. 王志勇.  科技信息. 2011(18)
[4]斷層帶對巷道的影響及注漿補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)分析[J]. 齊民生,王寶庫.  科技信息. 2011(17)
[5]大采高工作面過特殊地質(zhì)構(gòu)造區(qū)域注漿技術(shù)應(yīng)用[J]. 任海強(qiáng).  煤礦支護(hù). 2011(02)
[6]寺河礦特殊地質(zhì)區(qū)域注漿加固技術(shù)研究[J]. 任海強(qiáng),尚顯光,王文,趙輝.  科學(xué)技術(shù)與工程. 2011(12)
[7]復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造帶高應(yīng)力區(qū)破碎圍巖注漿加固技術(shù)研究與應(yīng)用[J]. 趙光榮.  煤. 2011(04)
[8]構(gòu)造帶極不穩(wěn)定圍巖注漿加固效果數(shù)值分析[J]. 朱永建,余偉健.  煤炭科學(xué)技術(shù). 2011(03)
[9]帶壓注漿封孔技術(shù)的研究應(yīng)用[J]. 張長遠(yuǎn),陳建,宋小林,熊偉,周福寶.  煤炭工程. 2011(03)
[10]底板注漿改造防治水技術(shù)應(yīng)用[J]. 王啟軍,葛正峰,馬合飛,馬娟鴿.  水力采煤與管道運(yùn)輸. 2011(01)



本文編號：3364287