本文關(guān)鍵詞：玉華煤礦礦井突水機理研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：礦井突水是我國大多數(shù)煤礦普遍存在的重大安全問題，礦井水害也是煤礦長期以來難以解決的一大難題。其中，，離層水害作為一個以往就存在但近幾年才被重視起來的問題，人們對于它的研究還遠遠不夠。離層突水具有瞬時水量大、突水前兆不明顯、危害大等特點，對此，國內(nèi)外研究成果主要集中于離層形成機理、分布規(guī)律及離層注漿減沉的工程應(yīng)用，對于離層水形成條件及其涌突水機理等研究很少。因此，開展離層水突水機理的分析和研究工作，對今后提出切實有效的防治水措施、改善煤礦安全生產(chǎn)條件等方面具有十分重要的現(xiàn)實意義和長遠的戰(zhàn)略意義。 本文以陜西銅川焦坪礦區(qū)玉華煤礦為主要研究對象，從井田的地質(zhì)和水文地質(zhì)資料入手，運用關(guān)鍵層理論、材料力學理論及變形分析方法，從理論上對工作面4-2號煤層采動后造成的覆巖移動破壞規(guī)律進行研究，并對導水裂隙帶發(fā)育高度進行了預測；以煤礦多次出現(xiàn)頂板離層水突水的1418工作面為地質(zhì)原型，建立計算機數(shù)值模型和物理相似材料模擬實驗?zāi)Ｐ�，運用FLAC3D（有限差分）和UDEC（離散元）兩種功能優(yōu)勢互補的數(shù)值模擬軟件，直觀地模擬1418工作面主采的4-2號煤層在實際采動過程中覆巖垮落及導水裂隙帶發(fā)育情況，得出研究區(qū)導水裂隙帶最大發(fā)育高度。同時通過相似材料模擬實驗，綜合分析得出離層的可能發(fā)育位置和煤層采動后導水裂隙帶的最大發(fā)育高度。并通過分析確定離層空間可能發(fā)育的位置，離層水形成、發(fā)展及突水過程，從而總結(jié)玉華井田上覆巖層離層水突水機理，為提出有效的防治水措施和方案打好基礎(chǔ)。 本文采用的多個模擬實驗方法和所選參數(shù)得到了實測結(jié)果和理論分析的驗證，故所得結(jié)論具有一定的可靠性。希望可以對今后煤礦的安全生產(chǎn)、經(jīng)濟的快速發(fā)展等起到一定積極的作用，同時希望對于焦坪礦區(qū)乃至于黃隴侏羅紀煤田在進行深部煤炭資源的開采時有借鑒作用和參考價值。
【關(guān)鍵詞】：玉華煤礦 離層突水 導水裂隙帶 數(shù)值模擬 物理實驗
【學位授予單位】：西安科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TD745
【目錄】：

• 摘要2-3
• ABSTRACT3-8
• 1 緒論8-19
• 1.1 選題背景及研究意義8-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢10-16
• 1.2.1 頂板突水水害的研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.2 采動覆巖移動與離層發(fā)育的研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.3 存在的問題及發(fā)展趨勢15-16
• 1.3 研究目標與研究內(nèi)容16-17
• 1.3.1 研究目標16
• 1.3.2 研究內(nèi)容16-17
• 1.4 研究方法與技術(shù)路線17-19
• 1.4.1 研究方法17-18
• 1.4.2 實驗方法18
• 1.4.3 技術(shù)路線18-19
• 2 玉華井田地質(zhì)特征及概況19-35
• 2.1 自然地理與地質(zhì)概況19-27
• 2.1.1 礦區(qū)及井田位置19-20
• 2.1.2 地貌特征與氣候20
• 2.1.3 地層特征20-23
• 2.1.4 構(gòu)造特征23-26
• 2.1.5 煤層特征26-27
• 2.2 水文地質(zhì)特征27-31
• 2.2.1 井田水力性質(zhì)27-28
• 2.2.2 井田含水層水文地質(zhì)特征28-29
• 2.2.3 井田隔水層水文地質(zhì)特征29-30
• 2.2.4 地下水的補給、徑流、排泄條件30-31
• 2.2.5 井田及周邊老窯及采空區(qū)水分布31
• 2.3 礦井充水因素分析31-33
• 2.3.1 充水水源31-32
• 2.3.2 充水通道32-33
• 2.3.3 充水強度33
• 2.4 開采狀況33-34
• 2.5 本章小結(jié)34-35
• 3 采動影響煤層頂板離層突水理論分析35-54
• 3.1 采動煤層頂板覆巖破壞分帶35-36
• 3.2 覆巖破壞力學理論分析36-40
• 3.2.1 覆巖關(guān)鍵層理論36-38
• 3.2.2 關(guān)鍵層的極限跨距分析38-39
• 3.2.3 軟巖受力彎曲的水平變形分析39
• 3.2.4 巖層下部自由空間計算及其破斷關(guān)系39-40
• 3.3 覆巖離層水形成的基本理論40-43
• 3.4 影響煤層上覆巖層變形的主要因素43-45
• 3.5 導水裂隙帶的形成與發(fā)展45-47
• 3.5.1 導水裂隙帶的形態(tài)45
• 3.5.2 導水裂隙帶發(fā)育的動態(tài)特征45-46
• 3.5.3 導水裂隙帶最大高度變化的特點46
• 3.5.4 導水裂隙帶高度的確定46-47
• 3.6 煤層頂板突水影響因素分析47-48
• 3.7 導水裂隙帶高度的理論預計48-53
• 3.8 本章小結(jié)53-54
• 4 覆巖離層移動變形模擬研究54-94
• 4.1 玉華煤礦 1418 工作面概況54-55
• 4.2 煤層開采形成的導水裂隙帶高度的發(fā)育規(guī)律55-57
• 4.2.1 經(jīng)驗公式預計值55-56
• 4.2.2 導水裂隙帶高度實測值56-57
• 4.3 FLAC3D數(shù)值模擬實驗57-70
• 4.3.1 FLAC3D簡介57-59
• 4.3.2 本構(gòu)關(guān)系的選擇59-60
• 4.3.3 計算模型的建立60-63
• 4.3.4 模擬計算結(jié)果分析63-70
• 4.4 UDEC 數(shù)值模擬實驗70-79
• 4.4.1 UDEC 簡介70-71
• 4.4.2 基本原理71-74
• 4.4.3 計算模型的建立74-76
• 4.4.4 模擬計算結(jié)果分析76-79
• 4.5 物理相似材料模擬實驗79-91
• 4.5.1 實驗原理79-81
• 4.5.2 實驗設(shè)計81-84
• 4.5.3 實驗方法84-89
• 4.5.4 實驗分析89-90
• 4.5.5 實驗結(jié)論90-91
• 4.6 理論計算與模擬實驗結(jié)果對比分析91-93
• 4.6.1 結(jié)果對比91-92
• 4.6.2 結(jié)果分析92-93
• 4.7 本章小結(jié)93-94
• 5 煤層頂板離層突水機理分析94-101
• 5.1 離層水的產(chǎn)生與發(fā)展94-97
• 5.1.1 離層的形成與發(fā)展94-96
• 5.1.2 離層水的形成與發(fā)展96-97
• 5.2 離層水突水過程97-98
• 5.3 離層水突水機理98-100
• 5.4 本章小結(jié)100-101
• 6 結(jié)論與展望101-103
• 6.1 結(jié)論101-102
• 6.2 展望102-103
• 致謝103-104
• 參考文獻104-107
• 附錄107

【共引文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

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  本文關(guān)鍵詞：玉華煤礦礦井突水機理研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：496906