本文關(guān)鍵詞：永隴—彬長礦區(qū)煤層頂板離層水形成機理及其預測

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【摘要】：煤炭在我國國民經(jīng)濟的發(fā)展中占據(jù)著重要的地位。但是伴隨著煤炭資源開采而出現(xiàn)的礦井水害問題,已經(jīng)嚴重威脅到礦井的安全生產(chǎn)。陜西省永隴彬長礦區(qū)是近年來新開發(fā)的礦區(qū),其煤層厚度大,煤質(zhì)優(yōu)良,但開采中頂板離層水害問題嚴重。開展該區(qū)煤層頂板離層水害機理及其預測方法研究,對該區(qū)防治煤層頂板水害,保障礦井安全生產(chǎn)具有重要理論意義和實際應(yīng)用價值。在總結(jié)永隴彬長礦區(qū)大佛寺煤礦、郭家河煤礦礦井地質(zhì)、水文地質(zhì)條件和礦井工作面涌水資料的基礎(chǔ)上,分析認為近年來這兩個礦井工作面涌水具有離層水突水的特點。采用理論分析和數(shù)值模擬的方法對工作面上覆基巖及其組合特征、覆巖力學特征和離層水形成條件進行了分析和計算,得出如下結(jié)論:離層空間形成于硬巖層與軟巖層之間,上覆砂巖硬巖與下伏泥巖軟巖層的組合是產(chǎn)生離層的基礎(chǔ)條件,上覆砂巖硬巖與下伏泥巖軟巖層的不協(xié)調(diào)變形是產(chǎn)生離層空間根本原因;能夠造成水害的離層水一般發(fā)育于冒裂帶頂部,離層積水來源于離層空間上覆的砂巖含水層,當采動覆巖裂縫波及離層水時便會形成離層突水;離層水的形成和突水具有周期性發(fā)育的特點;郭家河煤礦可以形成離層水害的離層空間位于安定組中部砂巖與下部砂質(zhì)泥巖和宜君組礫巖與安定組砂質(zhì)泥巖之間;大佛寺煤礦可以形成離層水害的離層空間的位置位于宜君組礫巖和安定組泥巖之間。在覆巖組合關(guān)系和補給水源分析的基礎(chǔ)上預測了大佛寺煤礦工作面的可積水離層的發(fā)育位置,采用數(shù)值模擬方法對可積水離層的空間位置隨著回采的變化進行了預計,運用當量流徑法和經(jīng)驗法預計了工作面離層空間的積水量。大佛寺煤礦工作面的實際開采涌突水情況表明,采用上述方法對離層水的發(fā)育位置和水量的進行預計是可行的。研究成果對永隴彬長礦區(qū)礦井工作面及其它礦區(qū)類似工作面離層水害的預測防治具有重要指導意義。
【關(guān)鍵詞】：永隴-彬長礦區(qū) 煤層頂板 離層水 形成機理 預測
【學位授予單位】：西安科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TD74
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 1 緒論8-16
• 1.1 選題背景與研究意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-14
• 1.2.1 頂板離層研究現(xiàn)狀9-10
• 1.2.2 頂板離層水研究現(xiàn)狀10-13
• 1.2.3 永隴-彬長礦區(qū)及其鄰近礦區(qū)頂板離層水研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.4 存在問題14
• 1.3 研究內(nèi)容14
• 1.4 研究方法與技術(shù)路線14-16
• 1.4.1 研究方法14-15
• 1.4.2 技術(shù)路線15-16
• 2 礦井地質(zhì)、水文地質(zhì)與工作面離層涌水16-30
• 2.1 礦井地質(zhì)16-21
• 2.1.1 地層16-17
• 2.1.2 構(gòu)造17-19
• 2.1.3 煤層19-21
• 2.2 煤層頂板含（隔）水層21-26
• 2.2.1 含水層21-25
• 2.2.2 隔水層25-26
• 2.3 工作面離層涌水特點26-29
• 2.4 本章小結(jié)29-30
• 3 離層水形成機理研究30-50
• 3.1 離層水形成位置的判別30-38
• 3.1.1 工作面覆巖特征及其主要力學參數(shù)30-35
• 3.1.2 離層位置判別35-36
• 3.1.3 可積水離層位置判別36-38
• 3.2 離層水補給水源分析38
• 3.3 離層空間的持續(xù)時間38-39
• 3.4 離層空間的數(shù)值模擬分析39-46
• 3.4.1 數(shù)值模擬軟件介紹39
• 3.4.2 數(shù)值模型的建立39-42
• 3.4.3 離層空間形成過程分析42-46
• 3.5 離層水形成條件和機理分析46-48
• 3.6 本章小結(jié)48-50
• 4 離層水預測研究50-57
• 4.1 離層水發(fā)育位置預測50-52
• 4.1.1 離層水在垂向上的發(fā)育位置50-51
• 4.1.2 離層水沿工作面回采方向的發(fā)育位置51-52
• 4.2 離層空間積水量預測52-55
• 4.2.1 離層空間體積預測52-54
• 4.2.2 離層水水量預計54-55
• 4.3 離層水預測結(jié)果驗證55-56
• 4.4 本章小結(jié)56-57
• 5 結(jié)論與展望57-59
• 5.1 結(jié)論57-58
• 5.2 展望58-59
• 致謝59-60
• 參考文獻60-64
• 附錄64

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本文編號：872674