黃隴煤田侏羅系煤層覆巖具有成巖時(shí)間短、弱膠結(jié)、泥質(zhì)含量高等特點(diǎn),導(dǎo)水裂縫帶發(fā)育較高且在軟硬巖層交界處易形成高位離層積水;離層水體的涌突具有瞬時(shí)性、大流量并伴隨強(qiáng)烈礦山壓力顯現(xiàn)等特點(diǎn),對煤礦安全生產(chǎn)造成重大影響。本文在總結(jié)崔木煤礦周期性離層涌水的基礎(chǔ)上,以招賢煤礦1307首采工作面為研究對象,深入研究其水文地質(zhì)與工程地質(zhì)條件,通過理論分析、相似模擬和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,重點(diǎn)研究了1307工作面的離層縱向發(fā)育層位和橫向破斷步距,據(jù)此提出該條件下三種離層突水類型,揭示了特厚煤層綜放開采覆巖主控裂隙的演化規(guī)律,并對工作面周期性離層涌水的危險(xiǎn)性地段進(jìn)行了預(yù)測。通過規(guī)范計(jì)算、相似條件礦井類比和數(shù)值模擬綜合確定1307工作面導(dǎo)水裂縫帶高度280m,波及宜君組平均厚度為44.91m;基于關(guān)鍵層理論對離層層位進(jìn)行判別,得到覆巖離層主要產(chǎn)生于安定組上部和安定組與宜君組的交界面處;基于板的斷裂理論,得到覆巖高位離層下部亞關(guān)鍵層極限破斷距和周期破斷距。采用通用離散元程序3DEC對工作面在開采過程中覆巖離層發(fā)育及其動(dòng)態(tài)變化規(guī)律進(jìn)行研究,結(jié)果顯示工作面推進(jìn)到400m時(shí),安定組頂部和宜君組下部巖層之間出現(xiàn)明顯的離...

【文章頁數(shù)】：99 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
變量注釋表
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 研究內(nèi)容、方法及技術(shù)路線
2 研究區(qū)概況
    2.1 井田概況
    2.2 首采區(qū)概況
    2.3 地質(zhì)概況
    2.4 工程地質(zhì)條件
    2.5 水文地質(zhì)條件
3 特厚煤層開采覆巖裂隙發(fā)育規(guī)律研究
    3.1 導(dǎo)水裂縫帶發(fā)育規(guī)律
    3.2 基于關(guān)鍵層理論的離層層位判別
    3.3 基于板斷裂的覆巖破斷距分析
    3.4 本章小結(jié)
4 覆巖主控裂隙演化數(shù)值模擬研究
    4.1 模型建立
    4.2 模擬結(jié)果分析
    4.3 本章小結(jié)
5 覆巖主控裂隙演化相似模擬試驗(yàn)研究
    5.1 模擬試驗(yàn)方案
    5.2 模型開采與試驗(yàn)結(jié)果分析
    5.3 本章小結(jié)
6 周期性離層水突水類型及危險(xiǎn)性預(yù)計(jì)
    6.1 覆巖主控裂隙控制下離層突水類型
    6.2 周期性離層涌水危險(xiǎn)性預(yù)測
    6.3 本章小結(jié)
7 結(jié)論和展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡歷
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集



本文編號：3758677