本文關(guān)鍵詞：梁北礦帶壓開采底板破壞規(guī)律研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：華北煤田是我國主要煤炭生產(chǎn)基地之一,由于受奧陶紀(jì)及石炭紀(jì)灰?guī)r巖溶發(fā)育、富含承壓水的影響,發(fā)生過數(shù)次重大突水事故,造成了巨大的經(jīng)濟損失和人員傷亡。梁北煤礦位于許昌市禹縣,自投產(chǎn)以來多次因發(fā)生突水事故而停產(chǎn),嚴(yán)重影響了礦井的生產(chǎn)。由于梁北煤礦采深較大且開采至今一直采取了有效的排水措施,距煤層較近的底板太原組灰?guī)r含水層對礦井開采影響較小,而寒武紀(jì)灰?guī)r含水層由于水壓較高,成為主要充水水源。論文以梁北煤礦地質(zhì)條件為基礎(chǔ),首先分析了影響礦井突水的主要因素,確定了礦井目前的突水水源;然后運用半無限體平面理論建立了底板受力計算模型,根據(jù)彈性理論推導(dǎo)出了底板中任一點受力狀態(tài)的計算公式,借助于matlab計算軟件繪出了底板應(yīng)力分布狀態(tài)曲線,并依據(jù)摩爾-庫侖破壞準(zhǔn)則,計算了初次來壓和周期來壓時的底板破壞深度;最后利用數(shù)值模擬軟件FLAC3D,研究了采動條件下不同因素(工作面推進距離、埋深、煤層厚度及斷層和斷層位置)對底板應(yīng)力分布狀態(tài)和破壞深度的影響。在上述研究結(jié)論的基礎(chǔ)上,針對梁北煤礦11141工作面具體地質(zhì)和水文地質(zhì)條件,提出了底板注漿改造加固的防治底板突水措施。研究結(jié)論為梁北煤礦實現(xiàn)帶壓開采條件下的安全生產(chǎn)提供了理論依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：帶壓開采 理論分析 數(shù)值模擬 底板應(yīng)力分布 底板破壞深度
【學(xué)位授予單位】：河南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TD745
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-20
• 1.1 研究背景及意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-18
• 1.2.1 底板突水機理研究現(xiàn)狀11-16
• 1.2.2 底板突水?dāng)?shù)值模擬研究現(xiàn)狀16-18
• 1.3 研究內(nèi)容及技術(shù)路線18-20
• 1.3.1 研究內(nèi)容18-19
• 1.3.2 技術(shù)路線19-20
• 2 梁北煤礦突水影響因素分析20-30
• 2.1 梁北煤礦地質(zhì)構(gòu)造特征21-22
• 2.1.1 地質(zhì)構(gòu)造對突水的影響21
• 2.1.2 梁北煤礦斷層發(fā)育情況及其導(dǎo)水性21-22
• 2.2 梁北煤礦水源補給及含水層22-26
• 2.2.1 水源補給及含水層對突水的影響22-23
• 2.2.2 含水層發(fā)育情況23-26
• 2.3 梁北煤礦隔水層26-27
• 2.3.1 隔水層對突水的影響26
• 2.3.2 隔水層發(fā)育情況26-27
• 2.4 礦山壓力的影響27-28
• 2.5 本章小結(jié)28-30
• 3 采場底板應(yīng)力分布和破壞深度理論分析30-50
• 3.1 半無限體平面彈性理論30-31
• 3.2 初次來壓前底板應(yīng)力計算31-36
• 3.2.1 力學(xué)計算模型31-33
• 3.2.2 初次來壓前底板應(yīng)力分布計算33-36
• 3.3 周期來壓期間底板應(yīng)力計算36-40
• 3.3.1 力學(xué)計算模型36-37
• 3.3.2 周期來壓期間底板應(yīng)力分布計算37-40
• 3.4 梁北煤礦底板應(yīng)力分布和破壞深度計算40-48
• 3.4.1 底板應(yīng)力變化特征分析40-44
• 3.4.2 根據(jù)彈性理論計算底板破壞深度44-48
• 3.5 本章小結(jié)48-50
• 4 梁北煤礦采場底板應(yīng)力分布和破壞深度數(shù)值模擬研究50-66
• 4.1 采場底板應(yīng)力分布數(shù)值計算建模50-52
• 4.1.1 采煤工作面概況50-51
• 4.1.2 計算模型的建立51-52
• 4.2 工作面推進距離對底板破壞深度的影響52-57
• 4.2.1 不同推進距離時工作面前方支承壓力分布規(guī)律52-55
• 4.2.2 不同推進距離時工作面底板破壞規(guī)律55-57
• 4.3 采深對底板破壞深度的影響57-59
• 4.3.1 不同采深時工作面前方支承壓力分布規(guī)律57-58
• 4.3.2 不同采深時工作面底板破壞規(guī)律58-59
• 4.4 采厚對底板破壞深度的影響59-61
• 4.4.1 不同采厚時工作面前方支承壓力分布規(guī)律59-60
• 4.4.2 不同采厚時工作面底板破壞規(guī)律60-61
• 4.5 斷層對底板破壞深度影響61-64
• 4.5.1 斷層位于開切眼處61-62
• 4.5.2 斷層距開切眼 60m處62-64
• 4.6 本章小結(jié)64-66
• 5 現(xiàn)場工業(yè)性試驗66-78
• 5.1 試驗工作面工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件66
• 5.2 工作面頂?shù)装搴�、隔水�?/span>66-68
• 5.2.1 含水層67-68
• 5.2.2 底板隔水層68
• 5.3 試驗工作面物探成果分析68-70
• 5.3.1 物探目的及工作原理68-69
• 5.3.2 試驗工作面物探成果分析69-70
• 5.4 試驗面突水系數(shù)和底板加固深度計算70-72
• 5.5 試驗工作面底板注漿加固工程設(shè)計72-77
• 5.5.1 鉆場、鉆孔布置72-73
• 5.5.2 底板注漿工藝73-76
• 5.5.3 底板注漿改造效果評價76-77
• 5.6 本章小結(jié)77-78
• 6 結(jié)論78-80
• 參考文獻80-84
• 作者簡歷84-85
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集85

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