覆巖主關(guān)鍵層對導(dǎo)水裂隙演化影響的研究
發(fā)布時間:2017-05-24 04:00
本文關(guān)鍵詞:覆巖主關(guān)鍵層對導(dǎo)水裂隙演化影響的研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】: 巖層采動破斷裂隙是構(gòu)成礦井突水通道的主要影響因素,采動巖體裂隙演化規(guī)律為判斷礦井突水發(fā)生條件、進行礦井突水預(yù)測和制訂礦井水害防治對策提供了重要理論基礎(chǔ)。因此,深入研究導(dǎo)水裂隙帶高度及其影響因素具有重要的理論價值和工程意義。 本文在總結(jié)分析前人研究成果的基礎(chǔ)上,運用理論分析、物理模擬、數(shù)值模擬和現(xiàn)場實測等研究方法,以神東礦區(qū)補連塔煤礦四盤區(qū)頂板異常突水災(zāi)害問題為工程背景,應(yīng)用巖層控制的關(guān)鍵層理論,研究了覆巖主關(guān)鍵層位置及關(guān)鍵層破斷塊體結(jié)構(gòu)運動對頂板導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育高度和動態(tài)演化的影響。結(jié)果表明:主關(guān)鍵層位置不同,對覆巖頂板導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育高度有較大的影響。同等條件下,主關(guān)鍵層位于下位要比主關(guān)鍵層位于上位對應(yīng)的導(dǎo)水裂隙帶高度更大。主關(guān)鍵層位于下位時,主關(guān)鍵層的破斷使得頂板導(dǎo)水裂隙帶高度發(fā)生跳躍式突變。關(guān)鍵層周期性破斷及塊體結(jié)構(gòu)運動使關(guān)鍵層上覆巖層導(dǎo)水裂隙發(fā)育一直處于“產(chǎn)生——發(fā)育——閉合穩(wěn)定——產(chǎn)生”的循環(huán)過程。同時探明了補連塔煤礦31401工作面頂板導(dǎo)水裂隙帶高度,闡述了主關(guān)鍵層周期性破斷塊體結(jié)構(gòu)運動同水文觀測孔的水位變化之間的應(yīng)對關(guān)系,揭示了四盤區(qū)異常突水機理,并預(yù)測出四盤區(qū)1-2煤的突水危險性區(qū)域,提出了31401工作面未提前回撤和取消布置疏放水鉆孔的后續(xù)開采方案。 本文的研究成果已在補連塔煤礦四盤區(qū)31401工作面開采中得到了驗證,現(xiàn)場應(yīng)用取得了良好的經(jīng)濟效益。
【關(guān)鍵詞】:導(dǎo)水裂隙帶 主關(guān)鍵層 突水災(zāi)害 綠色開采
【學(xué)位授予單位】:中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2008
【分類號】:TD325
【目錄】:
- 致謝5-6
- 摘要6-7
- Abstract7-14
- 1 緒論14-24
- 1.1 問題的提出與研究意義14-15
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-22
- 1.2.1 覆巖采動破壞的基本規(guī)律15-16
- 1.2.2 巖層控制的關(guān)鍵層理論16-18
- 1.2.3 頂板導(dǎo)水裂隙發(fā)育規(guī)律與突水防治理論18-22
- 1.3 主要研究內(nèi)容與技術(shù)路線22-24
- 1.3.1 主要研究內(nèi)容22
- 1.3.2 研究方法與技術(shù)路線22-24
- 2 覆巖主關(guān)鍵層位置對導(dǎo)水裂隙帶高度影響的相似材料模擬研究24-38
- 2.1 相似材料模擬實驗?zāi)康?/span>24
- 2.2 相似材料模擬理論24-27
- 2.3 實驗方案設(shè)計27-31
- 2.3.1 確定相似材料模擬系數(shù)27-28
- 2.3.2 實驗巖層巖性參數(shù)的選取28
- 2.3.3 確定相似材料模擬實驗方案28-29
- 2.3.4 實驗中所需要的儀器29
- 2.3.5 相似材料的選取29-31
- 2.4 相似材料模擬結(jié)果與分析31-36
- 2.4.1 實驗結(jié)果照片與分析31-35
- 2.4.2 導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育規(guī)律分析35-36
- 2.5 本章小結(jié)36-38
- 3 關(guān)鍵層破斷塊體結(jié)構(gòu)運動對導(dǎo)水裂隙演化影響的數(shù)值模擬研究38-54
- 3.1 關(guān)鍵層破斷塊體結(jié)構(gòu)運動對導(dǎo)水裂隙演化影響的二維離散元模擬38-45
- 3.1.1 UDEC~(2D)軟件簡介38-39
- 3.1.2 模擬模型建立39-41
- 3.1.3 模擬結(jié)果與分析41-45
- 3.2 關(guān)鍵層破斷塊體結(jié)構(gòu)運動對導(dǎo)水裂隙演化影響的三維離散元模擬45-53
- 3.2.1 3DEC 軟件簡介45
- 3.2.2 模擬模型的建立45-48
- 3.2.3 模擬結(jié)果與分析48-53
- 3.3 本章小結(jié)53-54
- 4 覆巖主關(guān)鍵層對導(dǎo)水裂隙帶高度影響的工程探測研究54-76
- 4.1 工程探測工作面的開采條件54-56
- 4.1.1 補連塔煤礦31401 工作面地質(zhì)概況54-55
- 4.1.2 補連塔煤礦31401 工作面開采條件55-56
- 4.2 覆巖主關(guān)鍵層位置的理論判別56-60
- 4.2.1 關(guān)鍵層位置的判別理論56-57
- 4.2.2 關(guān)鍵層軟件KSPB 簡介57-58
- 4.2.3 主關(guān)鍵層位置的判定58-60
- 4.3 頂板導(dǎo)水裂隙帶高度的探測方案60-62
- 4.3.1 頂板導(dǎo)水裂隙帶高度的現(xiàn)場探測手段60-61
- 4.3.2 探測方案的鉆孔布置61-62
- 4.4 頂板導(dǎo)水裂隙帶探測結(jié)果與分析62-68
- 4.4.1 采前S18 孔的沖洗液漏失量觀測結(jié)果與分析62-63
- 4.4.2 S19 孔沖洗液漏失量觀測結(jié)果與分析63-64
- 4.4.3 S21 孔沖洗液漏失量觀測結(jié)果與分析64-66
- 4.4.4 S21 鉆孔錄像觀測結(jié)果與分析66-68
- 4.5 31401 工作面水文觀測結(jié)果與分析68-74
- 4.5.1 31401 工作面水文觀測孔的布置68-69
- 4.5.2 S14 孔水文觀測結(jié)果與分析69-70
- 4.5.3 S15 孔水文觀測結(jié)果與分析70-71
- 4.5.4 S17 孔水文觀測結(jié)果與分析71-74
- 4.6 本章小結(jié)74-76
- 5 覆巖主關(guān)鍵層對導(dǎo)水裂隙帶高度影響研究成果的工程應(yīng)用76-86
- 5.1 補連塔煤礦四盤區(qū)頂板異常突水機理76-78
- 5.1.1 31401 工作面異常突水情況76-78
- 5.1.2 31401 工作面異常突水機理78
- 5.2 補連塔煤礦四盤區(qū)覆巖關(guān)鍵層判別78-82
- 5.3 補連塔煤礦四盤區(qū)突水危險性區(qū)域預(yù)測與防治對策82-84
- 5.3.1 補連塔煤礦四盤區(qū)1~(-2)煤突水危險性區(qū)域預(yù)測82-84
- 5.3.2 補連塔煤礦四盤區(qū)突水防治對策84
- 5.4 取得的技術(shù)經(jīng)濟效益84-85
- 5.4.1 現(xiàn)場面臨的實際問題84-85
- 5.4.2 技術(shù)經(jīng)濟效益85
- 5.5 本章小結(jié)85-86
- 6 主要結(jié)論86-88
- 參考文獻88-92
- 作者簡歷92-94
- 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集94
【引證文獻】
中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條
1 李明;錢家營礦上行安全開采技術(shù)研究與應(yīng)用[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2009年
2 周楊;陳家溝煤礦綜放開采導(dǎo)水裂隙帶高度研究[D];西安科技大學(xué);2011年
3 徐海洋;重慶魚田堡煤礦礦井充水條件分析及治理方案[D];成都理工大學(xué);2009年
4 李星亮;陳家溝煤礦綜放開采覆巖移動破壞規(guī)律研究[D];西安科技大學(xué);2012年
5 張占斌;復(fù)雜斷裂帶對上覆巖體破壞規(guī)律及突水災(zāi)害預(yù)測的研究[D];北方工業(yè)大學(xué);2013年
本文關(guān)鍵詞:覆巖主關(guān)鍵層對導(dǎo)水裂隙演化影響的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:389726
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