【摘要】：近些年來,我國華東地區(qū)厚松散層煤礦立井井筒發(fā)生百余起井筒偏斜破裂事故,嚴重影響煤礦生產(chǎn)與井下工作人員安全。此類井筒偏斜破裂是由松散層底部含水層(簡稱“底含”)大量疏水引起,而位于巨野煤田的郭屯煤礦發(fā)生三個井筒偏斜就是一個典型案例,如何控制井筒進一步偏斜,對于礦山安全生產(chǎn)具有重要意義。本文以此為研究對象,在系統(tǒng)分析郭屯煤礦立井井筒周邊“底含”水文地質(zhì)特征基礎(chǔ)上,采用壓水試驗方法,獲得注漿層段水文地質(zhì)參數(shù),分析主W1孔注漿期間最遠處觀測孔“冒漿”事故原因是由于觀測孔周邊地層與其余地層存在較大滲透性能差異引起。通過對松散層注漿過程分析,建立了以風檢3孔、主W1孔“底含”注漿概念模型和數(shù)學模型,采用物質(zhì)擴散、Darcy流、固體力學等多物理場耦合方法,以Comsol Multiphysics軟件為工具,模擬了漿液擴散形態(tài)、壓力場、流場及應(yīng)力場分布情況,分析了注漿過程中漿液的擴散機理以及在注漿壓力下井筒所受應(yīng)力情況,并模擬驗證了以往“冒漿”過程。研究結(jié)果表明:(1)漿液擴散形態(tài)開始呈現(xiàn)圓狀,受動水條件影響,逐漸向水滴狀過渡,漿液擴散速率隨時間逐漸降低。(2)模型壓力分布呈現(xiàn)出注漿孔孔口壓力最大,隨距離增加逐漸趨近于出入口邊界壓力的特征。(3)受注漿壓力作用,注漿孔周圍地層應(yīng)力及位移變化最大,井筒應(yīng)力最大點位于井筒底部靠近注漿孔一側(cè),井筒位移自上而下逐漸減小。(4)受地層滲透系數(shù)差異,數(shù)值模擬成果模擬主W1孔最遠處觀測孔冒漿現(xiàn)象,驗證分析正確性。
【學位授予單位】：安徽理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TD745.2;P641.461
【圖文】：

第２章礦區(qū)地質(zhì)與水文地質(zhì)條件２礦區(qū)地質(zhì)與水文地質(zhì)條件逡逑范圍逡逑巨野煤田新建礦區(qū)，位于井田中北部，北鄰鄆城煤礦彭莊煤礦相接。地理坐標：東經(jīng)１１５°５３Ｘ）１＂？１１６°０４＇４６＂，礦區(qū)面積邋６９．３２９３ｋｍ２，開采標高－６００？－１２００ｍ

礦區(qū)構(gòu)造綱要圖

【參考文獻】

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本文編號：2739115