大采深礦井?dāng)鄬臃浪褐暗装蹇顾阅苎芯?/H1>
發(fā)布時間：2022-02-17 02:06
目前,我國煤炭資源的開發(fā)已進入深部開采階段。隨著開采深度的增加,在高礦壓、高水壓、有效隔水層厚度減少的開采背景下,礦井安全生產(chǎn)形勢趨于嚴(yán)峻,煤礦企業(yè)將面臨底板水害防治及經(jīng)濟增長雙重壓力問題。大量突水案例表明,煤層底板突水絕大部分由斷層引起。在礦區(qū)區(qū)域治理的背景下,斷層防水煤柱的可靠性及煤層底板抗水性能問題依然是大采深礦井防治水所面臨的主要問題。論文以采用原位測試、計算機仿真相結(jié)合的技術(shù)路線,探討了大采深礦井?dāng)鄬臃浪褐侠砹粼O(shè)及底板抗水性能兩個關(guān)鍵科學(xué)問題。原位測試結(jié)果表明,煤層抗拉強度與現(xiàn)采用值接近,底板抗拉強度大于現(xiàn)采用值。研究結(jié)果表明:利用原位測試技術(shù)測定的峰峰礦區(qū)2#煤層抗拉強度為0.5MPa,煤層底板巖層抗拉強度為0.8MPa,在斷層帶附近強度有所降低;突水系數(shù)法仍適用于大采深礦井?dāng)鄬臃浪褐粼O(shè),斷層防水煤柱寬度與開采深度具有一定線性關(guān)系;承壓水沿斷層帶導(dǎo)升過程中水壓逐漸衰減,防水煤柱承受的水壓小于煤層底板隔水層承受的水壓;利用突水系數(shù)法計算導(dǎo)水?dāng)鄬臃浪褐鶎挾冉Y(jié)果偏大,依據(jù)承壓水沿斷層帶導(dǎo)升過程中水壓逐漸衰減特征,提出了利用改進的突水系數(shù)法進行斷層防...
【文章來源】：河北工程大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】：94 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 問題的提出
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 煤巖抗拉強度試驗方法研究現(xiàn)狀
1.2.2 斷層防水煤柱留設(shè)研究現(xiàn)狀
1.2.3 煤層底板抗水性能研究現(xiàn)狀
1.3 主要研究內(nèi)容
1.4 研究方法和技術(shù)路線
1.5 關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)問題
1.6 創(chuàng)新點
第2章 研究區(qū)地質(zhì)及水文地質(zhì)條件
2.1 礦區(qū)地質(zhì)條件
2.1.1 地層
2.1.2 地質(zhì)構(gòu)造
2.1.3 巖漿巖
2.2 礦區(qū)水文地質(zhì)條件
2.2.1 地下水補給、徑流、排泄條件
2.2.2 地下水動態(tài)特征
2.2.3 主要含水層
第3章 煤層底板突水機理
3.1 斷層突水機理
3.2 底板裂隙突水機理
3.3 煤層底板突水影響因素
3.4 本章小結(jié)
第4章 煤巖體抗拉強度原位測試
4.1 巖體抗拉強度原位測試原理
4.2 測試場地選取及概況
4.2.1 羊東礦
4.2.2 梧桐莊礦
4.2.3 新屯礦
4.3 試驗儀器及安裝
4.3.1 試驗儀器
4.3.2 儀器安裝
4.4 現(xiàn)場測試
4.4.1 鉆孔施工要求
4.4.2 測試過程
4.5 測試結(jié)果及分析
4.5.1 測試結(jié)果
4.5.2 測試結(jié)果分析
4.6 本章小結(jié)
第5章 大采深礦井?dāng)鄬臃浪褐粼O(shè)技術(shù)研究
5.1 巖石破壞準(zhǔn)則
5.2 斷層防水煤柱留設(shè)模型構(gòu)建
5.2.1 模型構(gòu)建
5.2.2 模型識別
5.2.3 斷層防水煤柱模型構(gòu)建
5.2.4 仿真過程
5.3 大采深礦井?dāng)鄬臃浪褐嬎銠C仿真
5.3.1大采深2#煤層斷層防水煤柱計算機仿真
5.3.2大采深4#煤層斷層防水煤柱計算機仿真
5.3.3 仿真結(jié)果及分析
5.4 本章小結(jié)
第6章 大采深礦井?dāng)鄬臃浪褐粼O(shè)科學(xué)性分析
6.1 大采深煤層斷層帶內(nèi)承壓水水壓衰減特征
6.1.1強滲透性深部2#煤層斷層帶內(nèi)承壓水水壓衰減特征
6.1.2強滲透性深部4#煤層斷層帶內(nèi)承壓水水壓衰減特征
6.2 大采深斷層防水煤柱留設(shè)有效水壓法
6.3 大采深礦井?dāng)鄬臃浪褐粼O(shè)寬度結(jié)果及分析
6.4 本章小結(jié)
第7章 大采深礦井煤層底板抗水性能研究
7.1 完整塊段煤層底板抗水性能分析
7.2 不完整塊段煤層底板抗水性能分析
7.3 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和科研成果
致謝
作者簡介
【參考文獻】：
期刊論文
[1]趙莊礦峰峰組碳酸巖層隔水性能研究及應(yīng)用[J]. 李小明,劉德民,連會青,李博,朱慶偉. 煤炭工程. 2019(10)
[2]水壓致裂地應(yīng)力測試法在煤礦底板突水預(yù)測中的應(yīng)用[J]. 林旭東. 中國煤炭. 2019(06)
[3]深部斷層防水煤柱留設(shè)寬度的模擬試驗探究[J]. 孫偉. 煤炭與化工. 2019(03)
[4]基于相似模擬試驗的斷層防水煤柱留設(shè)研究[J]. 畢堯山,吳基文,黃凱,翟曉榮,張紅梅. 中國煤炭. 2018(10)
[5]斷層防水煤柱的應(yīng)力分析及留設(shè)寬度設(shè)計[J]. 劉兵. 中國礦山工程. 2018(03)
[6]承壓水上工作面斷層防水煤柱留設(shè)數(shù)值模擬研究[J]. 劉晉予. 煤. 2018(06)
[7]城郊煤礦某工作面大型斷層防水煤柱留設(shè)研究[J]. 丁亞恒,趙寶林,李晶峰,朱術(shù)云. 礦業(yè)安全與環(huán)保. 2018(03)
[8]開灤林西礦深部斷層防水煤柱留設(shè)研究及應(yīng)用[J]. 李洪恩. 華北科技學(xué)院學(xué)報. 2017(04)
[9]沈莊井田太原組煤層底板突水危險性分析[J]. 蔣杰,陳琳. 煤炭與化工. 2017(06)
[10]多直徑巖芯液壓致裂巖石抗拉強度快速試驗機研發(fā)[J]. 王成虎,王仁濤,王春權(quán). 巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2017(S1)
碩士論文
[1]潘二礦11223工作面開采底板變形破壞規(guī)律及阻隔水性能評價[D]. 姚克.安徽理工大學(xué) 2018
[2]孔莊礦F6-6斷層采動活化機理及防水煤柱合理留設(shè)研究[D]. 李鵬飛.安徽理工大學(xué) 2018
[3]承壓水上膏體充填開采防治底板突水機理研究[D]. 李飛.山東科技大學(xué) 2018
[4]昌恒煤礦F1斷層帶力學(xué)測試與煤柱合理留設(shè)數(shù)值分析[D]. 王金金.安徽建筑大學(xué) 2017
[5]綜放采場底板損傷破壞規(guī)律研究[D]. 姜玉龍.太原理工大學(xué) 2016
[6]煤礦底板巖體阻水能力評價及工程實例分析[D]. 凌力.湖南工業(yè)大學(xué) 2014
[7]基于水壓致裂法的斷層防水煤柱合理留設(shè)研究[D]. 王進尚.太原理工大學(xué) 2012
[8]煤礦采場底板隔水層阻水能力分析與試驗研究[D]. 牟林.西安科技大學(xué) 2011
[9]煤層底板隔水層阻抗高壓水侵入機理研究[D]. 田干.煤炭科學(xué)研究總院 2005
本文編號：3628949
本文鏈接：http://sikaile.net/kejilunwen/anquangongcheng/3628949.html
【文章來源】：河北工程大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】：94 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 問題的提出
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 煤巖抗拉強度試驗方法研究現(xiàn)狀
1.2.2 斷層防水煤柱留設(shè)研究現(xiàn)狀
1.2.3 煤層底板抗水性能研究現(xiàn)狀
1.3 主要研究內(nèi)容
1.4 研究方法和技術(shù)路線
1.5 關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)問題
1.6 創(chuàng)新點
第2章 研究區(qū)地質(zhì)及水文地質(zhì)條件
2.1 礦區(qū)地質(zhì)條件
2.1.1 地層
2.1.2 地質(zhì)構(gòu)造
2.1.3 巖漿巖
2.2 礦區(qū)水文地質(zhì)條件
2.2.1 地下水補給、徑流、排泄條件
2.2.2 地下水動態(tài)特征
2.2.3 主要含水層
第3章 煤層底板突水機理
3.1 斷層突水機理
3.2 底板裂隙突水機理
3.3 煤層底板突水影響因素
3.4 本章小結(jié)
第4章 煤巖體抗拉強度原位測試
4.1 巖體抗拉強度原位測試原理
4.2 測試場地選取及概況
4.2.1 羊東礦
4.2.2 梧桐莊礦
4.2.3 新屯礦
4.3 試驗儀器及安裝
4.3.1 試驗儀器
4.3.2 儀器安裝
4.4 現(xiàn)場測試
4.4.1 鉆孔施工要求
4.4.2 測試過程
4.5 測試結(jié)果及分析
4.5.1 測試結(jié)果
4.5.2 測試結(jié)果分析
4.6 本章小結(jié)
第5章 大采深礦井?dāng)鄬臃浪褐粼O(shè)技術(shù)研究
5.1 巖石破壞準(zhǔn)則
5.2 斷層防水煤柱留設(shè)模型構(gòu)建
5.2.1 模型構(gòu)建
5.2.2 模型識別
5.2.3 斷層防水煤柱模型構(gòu)建
5.2.4 仿真過程
5.3 大采深礦井?dāng)鄬臃浪褐嬎銠C仿真
5.3.1大采深2#煤層斷層防水煤柱計算機仿真
5.3.2大采深4#煤層斷層防水煤柱計算機仿真
5.3.3 仿真結(jié)果及分析
5.4 本章小結(jié)
第6章 大采深礦井?dāng)鄬臃浪褐粼O(shè)科學(xué)性分析
6.1 大采深煤層斷層帶內(nèi)承壓水水壓衰減特征
6.1.1強滲透性深部2#煤層斷層帶內(nèi)承壓水水壓衰減特征
6.1.2強滲透性深部4#煤層斷層帶內(nèi)承壓水水壓衰減特征
6.2 大采深斷層防水煤柱留設(shè)有效水壓法
6.3 大采深礦井?dāng)鄬臃浪褐粼O(shè)寬度結(jié)果及分析
6.4 本章小結(jié)
第7章 大采深礦井煤層底板抗水性能研究
7.1 完整塊段煤層底板抗水性能分析
7.2 不完整塊段煤層底板抗水性能分析
7.3 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和科研成果
致謝
作者簡介
【參考文獻】：
期刊論文
[1]趙莊礦峰峰組碳酸巖層隔水性能研究及應(yīng)用[J]. 李小明,劉德民,連會青,李博,朱慶偉. 煤炭工程. 2019(10)
[2]水壓致裂地應(yīng)力測試法在煤礦底板突水預(yù)測中的應(yīng)用[J]. 林旭東. 中國煤炭. 2019(06)
[3]深部斷層防水煤柱留設(shè)寬度的模擬試驗探究[J]. 孫偉. 煤炭與化工. 2019(03)
[4]基于相似模擬試驗的斷層防水煤柱留設(shè)研究[J]. 畢堯山,吳基文,黃凱,翟曉榮,張紅梅. 中國煤炭. 2018(10)
[5]斷層防水煤柱的應(yīng)力分析及留設(shè)寬度設(shè)計[J]. 劉兵. 中國礦山工程. 2018(03)
[6]承壓水上工作面斷層防水煤柱留設(shè)數(shù)值模擬研究[J]. 劉晉予. 煤. 2018(06)
[7]城郊煤礦某工作面大型斷層防水煤柱留設(shè)研究[J]. 丁亞恒,趙寶林,李晶峰,朱術(shù)云. 礦業(yè)安全與環(huán)保. 2018(03)
[8]開灤林西礦深部斷層防水煤柱留設(shè)研究及應(yīng)用[J]. 李洪恩. 華北科技學(xué)院學(xué)報. 2017(04)
[9]沈莊井田太原組煤層底板突水危險性分析[J]. 蔣杰,陳琳. 煤炭與化工. 2017(06)
[10]多直徑巖芯液壓致裂巖石抗拉強度快速試驗機研發(fā)[J]. 王成虎,王仁濤,王春權(quán). 巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2017(S1)
碩士論文
[1]潘二礦11223工作面開采底板變形破壞規(guī)律及阻隔水性能評價[D]. 姚克.安徽理工大學(xué) 2018
[2]孔莊礦F6-6斷層采動活化機理及防水煤柱合理留設(shè)研究[D]. 李鵬飛.安徽理工大學(xué) 2018
[3]承壓水上膏體充填開采防治底板突水機理研究[D]. 李飛.山東科技大學(xué) 2018
[4]昌恒煤礦F1斷層帶力學(xué)測試與煤柱合理留設(shè)數(shù)值分析[D]. 王金金.安徽建筑大學(xué) 2017
[5]綜放采場底板損傷破壞規(guī)律研究[D]. 姜玉龍.太原理工大學(xué) 2016
[6]煤礦底板巖體阻水能力評價及工程實例分析[D]. 凌力.湖南工業(yè)大學(xué) 2014
[7]基于水壓致裂法的斷層防水煤柱合理留設(shè)研究[D]. 王進尚.太原理工大學(xué) 2012
[8]煤礦采場底板隔水層阻水能力分析與試驗研究[D]. 牟林.西安科技大學(xué) 2011
[9]煤層底板隔水層阻抗高壓水侵入機理研究[D]. 田干.煤炭科學(xué)研究總院 2005
本文編號：3628949
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