本文關(guān)鍵詞：近淺埋煤層保水開采覆巖運(yùn)動(dòng)模擬研究與實(shí)測(cè)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 榆神府礦區(qū)是我國(guó)最大的現(xiàn)代化能源基地,埋深淺、上覆厚松散層是該礦區(qū)的典型賦存特征,工作面采動(dòng)容易導(dǎo)致地表潛水流失,破壞地表生態(tài)環(huán)境。綠色開采是采礦技術(shù)今后的發(fā)展方向,保水開采是實(shí)施綠色開采的重要環(huán)節(jié)。開展近淺埋煤層保水開采的研究與實(shí)踐,具有重要的學(xué)術(shù)價(jià)值和社會(huì)意義。 本文以榆神府礦區(qū)榆樹灣井田地質(zhì)條件為背景,以國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“淺埋煤層地表隔水層的采動(dòng)隔水性研究(No.50574074)”和橫向項(xiàng)目“榆樹灣煤礦首分層大采高礦壓及保水開采研究”為依托,通過物理相似模擬和理論分析相結(jié)合的方法,開發(fā)了隔水層應(yīng)力應(yīng)變?nèi)滔嗨颇M技術(shù),通過模擬實(shí)驗(yàn)掌握了榆樹灣煤礦近淺埋煤層保水開采覆巖運(yùn)動(dòng)基本規(guī)律,分析了隔水層的穩(wěn)定性和保水開采的可行性。通過保水開采實(shí)踐和實(shí)測(cè),掌握了工作面的淋水及礦壓顯現(xiàn)基本規(guī)律,驗(yàn)證了模擬實(shí)驗(yàn)研究的正確性。 論文系統(tǒng)分析了礦區(qū)地質(zhì)條件,測(cè)定了隔水層的物理力學(xué)性能,獲得了隔水層巖樣的應(yīng)力應(yīng)變?nèi)糖�;基于隔水層性質(zhì),分析了隔水層模擬的關(guān)鍵是必須實(shí)現(xiàn)應(yīng)力應(yīng)變?nèi)滔嗨?特別是塑性變形相似,據(jù)此提出了隔水層相似指標(biāo)并給定了相似條件,發(fā)展了相似模擬技術(shù)。根據(jù)隔水層性質(zhì),實(shí)驗(yàn)確定了隔水層相似材料及其配比規(guī)律,實(shí)現(xiàn)了粘土類隔水層的應(yīng)力應(yīng)變?nèi)滔嗨颇M。以榆樹灣井田為研究對(duì)象,通過相似模擬實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了隔水層相似材料及配比選取的正確性。通過物理相似模擬,揭示了榆樹灣近淺埋煤層保水開采的覆巖運(yùn)動(dòng)基本規(guī)律,分析了巖層運(yùn)動(dòng)的“三帶”特征。實(shí)驗(yàn)得出,近淺埋煤層頂板基巖關(guān)鍵層的運(yùn)動(dòng)對(duì)隔水層穩(wěn)定性具有明顯作用,粘土和黃土隔水層是保水開采的隔水關(guān)鍵層。在采高5m時(shí),隔水層運(yùn)動(dòng)為整體彎曲下沉,隔水層的隔水性未受到破壞,隔水層總體穩(wěn)定,可實(shí)現(xiàn)保水開采。 根據(jù)模擬實(shí)驗(yàn),在近淺埋煤層榆樹灣煤礦開展了實(shí)測(cè),獲得了工作面的礦壓顯現(xiàn)基本規(guī)律及頂板淋水規(guī)律,實(shí)測(cè)結(jié)果驗(yàn)證了理論分析及模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)論的正確性。本論文研究為保水開采研究與實(shí)踐提供了實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),可為類似研究與實(shí)踐提供借鑒。
【關(guān)鍵詞】：近淺埋煤層 相似模擬 覆巖運(yùn)動(dòng) 保水開采 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號(hào)】：TD315
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-11
• 1 緒論11-19
• 1.1 選題背景及研究的意義11-12
• 1.2 淺埋煤層國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 近淺埋煤層的概念12
• 1.2.2 淺埋煤層的國(guó)外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.3 淺埋煤層國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 物理相似模擬實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)15-17
• 1.3.1 脆性材料物理相似模擬的研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3.2 塑性材料的物理相似模擬研究現(xiàn)狀16
• 1.3.3 保水開采隔水層的物理相似模擬研究現(xiàn)狀16-17
• 1.4 本文的研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線17-19
• 1.4.1 研究?jī)?nèi)容17
• 1.4.2 研究的技術(shù)路線17-19
• 2 礦區(qū)地質(zhì)條件及隔水土層性能測(cè)定19-36
• 2.1 榆神府礦區(qū)地質(zhì)概況19-20
• 2.2 榆神府礦區(qū)工程地質(zhì)特征分析20-27
• 2.3 榆樹灣井田地質(zhì)概況27-31
• 2.3.1 井田地層概況27-28
• 2.3.2 井田地質(zhì)概況28-31
• 2.4 粘土隔水層性能分析31-35
• 2.4.1 粘土層性質(zhì)特征分析31-32
• 2.4.2 隔水層土樣力學(xué)性能測(cè)定32-35
• 2.5 本章小結(jié)35-36
• 3 隔水層應(yīng)力應(yīng)變?nèi)滔嗨颇M技術(shù)開發(fā)36-45
• 3.1 隔水層應(yīng)力應(yīng)變?nèi)滔嗨茥l件分析36-39
• 3.1.1 彈性階段相似條件的確定36-37
• 3.1.2 塑性階段相似條件的確定37-38
• 3.1.3 巖樣與模型參數(shù)對(duì)照38-39
• 3.2 相似材料的選擇39
• 3.2.1 相似材料選取的基本原則39
• 3.2.2 相似材料的選取39
• 3.3 相似配比實(shí)驗(yàn)39-40
• 3.4 相似材料的應(yīng)力應(yīng)變規(guī)律40-44
• 3.5 本章小結(jié)44-45
• 4 近淺埋煤層保水開采覆巖運(yùn)動(dòng)規(guī)律物理模擬研究45-60
• 4.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>45
• 4.2 實(shí)驗(yàn)原型地質(zhì)概況45-48
• 4.2.1 所選20102 工作面概況45
• 4.2.2 模型工作面參數(shù)的確定45-48
• 4.3 物理相似模擬實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)48-50
• 4.3.1 相似條件48-49
• 4.3.2 相似材料及配比49-50
• 4.3.3 實(shí)驗(yàn)方案50
• 4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析50-59
• 4.4.1 基巖運(yùn)動(dòng)與來壓規(guī)律51-56
• 4.4.2 隔水層運(yùn)動(dòng)與裂隙發(fā)育規(guī)律56-58
• 4.4.3 “三帶”分析58-59
• 4.5 本章小結(jié)59-60
• 5 近淺埋煤層覆巖運(yùn)動(dòng)對(duì)保水開采及礦壓規(guī)律的影響分析60-64
• 5.1 關(guān)鍵層的影響60-61
• 5.2 頂板結(jié)構(gòu)的影響61-62
• 5.3 下沉梯度的影響62-63
• 5.4 本章小結(jié)63-64
• 6 近淺埋煤層榆樹灣煤礦保水開采實(shí)踐與工作面實(shí)測(cè)64-76
• 6.1 榆樹灣保水開采實(shí)踐64-67
• 6.1.1 榆樹灣20102 工作面資料64-66
• 6.1.2 榆樹灣20102 工作面保水開采實(shí)踐66-67
• 6.2 現(xiàn)場(chǎng)工作面實(shí)測(cè)計(jì)劃67-69
• 6.2.1 實(shí)測(cè)目的67-68
• 6.2.2 工作面觀測(cè)內(nèi)容68
• 6.2.3 觀測(cè)方法與記錄表68-69
• 6.3 工作面推進(jìn)過程的來壓規(guī)律69-71
• 6.3.1 工作面來壓規(guī)律69-70
• 6.3.2 工作面來壓分布特征70-71
• 6.4 工作面推進(jìn)過程的淋水規(guī)律71-72
• 6.5 液壓支架循環(huán)特性規(guī)律72-74
• 6.5.1 觀測(cè)支架的選擇72
• 6.5.2 支架循環(huán)特性規(guī)律72-74
• 6.6 模擬實(shí)驗(yàn)與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)綜合對(duì)比分析74-75
• 6.6.1 模擬實(shí)驗(yàn)的模型與現(xiàn)場(chǎng)原型的差異74
• 6.6.2 實(shí)驗(yàn)與實(shí)測(cè)對(duì)比分析74-75
• 6.7 本章小結(jié)75-76
• 7 主要結(jié)論76-77
• 致謝77-78
• 參考文獻(xiàn)78-81
• 附錄81

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號(hào)：342362