本文關(guān)鍵詞：青東煤礦10煤層底板巖體結(jié)構(gòu)特征及突水危險性研究

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【摘要】：青東礦10煤開采安全受底板太灰水和奧灰水的威脅,區(qū)域內(nèi)受多期地質(zhì)應(yīng)力的作用,斷裂及褶曲構(gòu)造極為發(fā)育,10煤層底板發(fā)生破碎,易發(fā)生底板突水事故。有鑒于此,本文針對井田內(nèi)灰?guī)r含水層水文地質(zhì)特征及隔水底板巖體結(jié)構(gòu)特征進行了分析,并對井田內(nèi)突水可能性的大小進行了研究和評價。 文章首先對研究區(qū)太原組1-4灰含水層特征進行了分析,結(jié)果表明太原組1～4灰含水層富水性為弱-中等,巖溶發(fā)育程度較差,TDS含量較高,水質(zhì)類型屬SO4～Ca·Mg型。用“大井法”和“比擬法”’對10煤層礦井涌水量進行了估算,得出10煤層正常涌水量為380m3/h,最大涌水量為550m3/h。 其次對研究區(qū)內(nèi)10煤底巖體結(jié)構(gòu)板特征進行了分析,并依據(jù)鉆孔資料對底板厚度、巖性、含砂率等要素進行了統(tǒng)一研究,結(jié)果表明井田內(nèi)10煤底板巖體結(jié)構(gòu)較為完整,隔水及抗壓性能整體較好,局部構(gòu)造發(fā)育區(qū)域存在突水危險。同時考慮生產(chǎn)開采對底板的破壞,運用FLAC3D軟件建立地質(zhì)模型,對底板開采破壞狀態(tài)進行模型反演,最終獲得底板破壞深度為15m。 最后選取了斷裂分維值、一～二灰厚度、底板砂巖率、灰?guī)r巖芯采取率、底板有效厚度五個要素做為評價指標,以灰色理論與模糊數(shù)學(xué)為基礎(chǔ),建立灰色模糊綜合評價模型評價了研究區(qū)10煤底板突水危險性,利用模型計算結(jié)果,將研究區(qū)突水危險性進行了分區(qū),結(jié)果表明研究區(qū)大部為相對安全區(qū)域,安全區(qū)較小,二者之和約占研究區(qū)面積70%,其余危險區(qū)、威脅區(qū)在研究區(qū)域內(nèi)呈塊狀零星分布。并分析了系統(tǒng)參數(shù)與所建立的數(shù)學(xué)模型之間的靈敏度,檢驗數(shù)學(xué)模型的穩(wěn)定性,結(jié)果顯示,模型與指標要素之間的敏感程度符合實際情況,模型是科學(xué)合理的。通過以上分析,為詳細把握井田內(nèi)灰?guī)r水概況提供了技術(shù)支持,也為10煤層安全開采提供了地質(zhì)依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：灰?guī)r水 巖體結(jié)構(gòu) 充水條件 分形理論 數(shù)值模擬 灰色模糊綜合評價
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TD745
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 目錄8-14
• 1 緒論14-22
• 1.1 研究背景與意義14
• 1.1.1 研究背景14
• 1.1.2 研究意義14
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-19
• 1.2.1 巖溶的研究現(xiàn)狀14-16
• 1.2.2 隔水底板的研究現(xiàn)狀16-18
• 1.2.3 底板突水預(yù)測方法的研究現(xiàn)狀18-19
• 1.3 研究內(nèi)容與研究方法19-20
• 1.3.1 研究內(nèi)容19-20
• 1.3.2 研究方法20
• 1.4 主要完成工作量20-22
• 2 礦井概況22-36
• 2.1 自然地理22-23
• 2.2 地層特征23-25
• 2.3 煤層特征25-26
• 2.3.1 含煤地層25
• 2.3.2 可采煤層25-26
• 2.4 礦井構(gòu)造特征26-30
• 2.4.1 區(qū)域構(gòu)造及其演化歷史26-28
• 2.4.2 礦井構(gòu)造28-30
• 2.5 礦井水文地質(zhì)特征30-36
• 2.5.1 地表水30
• 2.5.2 松散層含、隔水層30-33
• 2.5.2.1 第三隔水層30-31
• 2.5.2.2 第四含水層31-33
• 2.5.3 二疊系煤系地層含、隔水層33-35
• 2.5.4 太原組和奧陶系石灰?guī)r巖溶裂隙含水層35-36
• 3 太原組灰?guī)r水文地質(zhì)特征36-52
• 3.1 灰?guī)r含水層特征36-38
• 3.1.1 太灰含水層厚度36-37
• 3.1.2 一灰頂標高37-38
• 3.1.3 巖溶發(fā)育38
• 3.2 太原組灰?guī)r水特征38-44
• 3.2.2 太灰水水位特征40
• 3.2.3 太灰水水質(zhì)分析40-44
• 3.3 抽水試驗分析44-45
• 3.4 涌水量估算45-52
• 4 10煤層底板巖體結(jié)構(gòu)特征52-74
• 4.1 底板巖體結(jié)構(gòu)特征52-58
• 4.1.1 底板斷裂分維值52-55
• 4.1.2 底板的巖體結(jié)構(gòu)類型55-56
• 4.1.3 頂?shù)装鍘r石的RQD值56-58
• 4.2 底板巖性組合特征58-59
• 4.3 底板巖石力學(xué)性質(zhì)特點59-62
• 4.4 底板采動條件下破壞特征62-68
• 4.4.1 軟件簡介62-63
• 4.4.2 模型的選擇63
• 4.4.3 模型力學(xué)參數(shù)63
• 4.4.4 模型設(shè)計63-65
• 4.4.5 模擬結(jié)果分析65-68
• 4.5 底板隔水能力分析68-74
• 4.5.1 底板厚度分析68-71
• 4.5.2 斷層導(dǎo)、阻水性分析71-74
• 5 10煤層底板突水危險性評價74-92
• 5.1 灰色模糊綜合評價法74
• 5.2 選取評價指標74-79
• 5.3 突水危險性綜合評價79-92
• 5.3.1 確定權(quán)重79-86
• 5.3.2 構(gòu)造白化函數(shù)86-87
• 5.3.3 灰色模糊評價87-90
• 5.3.4 突水危險性分區(qū)90
• 5.3.5 靈敏度分析90-92
• 6 結(jié)論與建議92-94
• 6.1 結(jié)論92-93
• 6.2 建議93-94
• 參考文獻94-98
• 致謝98-100
• 作者簡介及讀研期間主要科研成果100

【參考文獻】

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本文編號：968373