我國煤礦水文地質(zhì)條件復(fù)雜,礦井水害事故頻發(fā),設(shè)計(jì)并修建水閘墻是井下預(yù)防和治理煤礦突水的常用措施。但是,由于我國水閘墻的設(shè)計(jì)規(guī)范大多從墻體的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和力學(xué)強(qiáng)度出發(fā),沒有考慮水閘墻及其圍巖的滲透性能,致使許多煤礦水閘墻發(fā)生滲漏、甚至突水失穩(wěn),威脅著礦井生產(chǎn)安全。國外學(xué)者雖然較早提出了抗?jié)B安全系數(shù)的概念,但缺乏后續(xù)研究。當(dāng)水閘墻擋水壓力較大或運(yùn)行時(shí)間較長后,水閘墻及其圍巖中的裂隙就會(huì)形成導(dǎo)水通道,使?jié)B流得以繞過水閘墻而引發(fā)滲漏。本文運(yùn)用理論計(jì)算與分析、室內(nèi)物理模擬試驗(yàn)和工程案例分析等手段,圍繞水閘墻及其圍巖的滲透機(jī)理及失穩(wěn)判據(jù)這一科學(xué)問題進(jìn)行了系統(tǒng)、深入地研究,主要取得了如下成果:⑴研究了煤礦水閘墻圍巖滲流通道,提出了圍巖發(fā)生貫穿性滲流時(shí)的臨界水力坡度表達(dá)式,確定了水閘墻的擋水安全系數(shù)。通過對(duì)封堵水體、水閘墻和圍巖特性的分析,總結(jié)出可能發(fā)生滲流的三種通道形式,即水閘墻與圍巖的交界面、水閘墻圍巖中的導(dǎo)水?dāng)鄬雍退l墻圍巖中的導(dǎo)水裂隙,并選取了具有代表性的、能夠反映工程地質(zhì)、水文地質(zhì)和施工質(zhì)量的評(píng)價(jià)指標(biāo),對(duì)三種通道形成的可能性進(jìn)行了量化和評(píng)價(jià),確定了圍巖導(dǎo)水通道貫穿系數(shù),即圍巖中能夠?qū)牧严吨g... 

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

【文章頁數(shù)】：141 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

研究技術(shù)路線圖

介質(zhì)理論(Equivalent Continuum T嚴(yán)密的設(shè)計(jì)和施工，墻體材料多為混凝土，其墻體自身直接產(chǎn)生破壞和滲漏的幾率較小。在較致密的巖層或煤層，并盡可能地遠(yuǎn)離或避開，水閘墻運(yùn)行過程中，巷道圍巖的抗?jié)B性能有巖塊和結(jié)構(gòu)面組成，結(jié)構(gòu)面又可分為裂隙、上分布相對(duì)均勻，對(duì)巖體滲流能夠起到至關(guān)以忽略不計(jì)時(shí)，宏觀上就可以把具有這樣裂就可視為等效連續(xù)介質(zhì)滲流[114,115]。隙巖土介質(zhì)的變形為彈性變形[115]，且表現(xiàn)出塊兩個(gè)部分的變形組成。煤礦井下水閘墻擋滲流。假設(shè)水閘墻封堵的地下水流沿著形狀寬為 b 的平板的層流，如圖 2-1 所示。其中矢量； ( )為地下水沿裂隙的法向水力坡度矢

（b）水閘墻圍巖流網(wǎng)縱剖面示意圖圖 2-2 水閘地基與水閘墻圍巖流網(wǎng)對(duì)比圖omparison flow nets of sluice foundation and surrounding ro，先確定水閘墻圍巖流網(wǎng)的邊界。水閘墻迎水側(cè)和勢(shì)線；不透水的水閘墻與可透水的圍巖之間接觸的影響深度較大時(shí)，采用半徑等于 1~1.5 倍輪廓后一根流線。此外，繪制流網(wǎng)時(shí)，還必須滿足以下；② 除第一根緊挨水閘墻嵌入面的流線外，其他曲線；③ 流線和等勢(shì)線組成近似正方形的網(wǎng)格。，可計(jì)算出滲流區(qū)內(nèi)任一點(diǎn)的滲透壓力、滲透坡度 個(gè)等壓帶，流網(wǎng)中方格邊長為 = ，則滲透 = = = 為： = =

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3620663