常村礦位于河南省義馬市東南部,礦井主采侏羅系2-1煤層和2-3煤層,主采煤層頂板分布有侏羅系中統(tǒng)砂礫巖,是煤層頂板直接充水層。井下采掘過程中,遇到導(dǎo)水斷層和裂隙水富集帶,或當采動造成的“上三帶”與上覆含水組(段)溝通時,就會造成頂板突水災(zāi)害發(fā)生,并且隨著開采深度的逐漸加大,導(dǎo)水裂隙帶的最大發(fā)育高度也逐漸加大,不僅可能溝通垂向分布的多個含水層組,甚至可能溝通采空區(qū)。一旦出現(xiàn)上述情況,難免發(fā)生大的水害事故。因此,所面臨的水害隱患越加嚴重,突水危險越來越大。 本文以生產(chǎn)過程中積累的豐富地質(zhì)資料為基礎(chǔ),首先通過水文地質(zhì)調(diào)查,查明了井田構(gòu)造、裂隙以及裂隙水的發(fā)育和分布規(guī)律,得知煤層頂板裂隙發(fā)育較差且不均勻,賦存有裂隙水,通過構(gòu)造裂隙和煤層頂板采動破壞裂隙進入礦井。其次,綜合礦區(qū)水體同位素特征與礦井突水資料分析表明:礦井充水條件主要受大氣降水、地表水、斷裂構(gòu)造、二二盤區(qū)積水、頂板砂礫巖厚度等因素的影響,并由此總結(jié)了突水規(guī)律,確定了井田富水區(qū)域為:二一盤區(qū)東翼煤層頂板砂巖與泥巖比例較高,是相對富水區(qū),頂板水害問題較突出;二一盤區(qū)西翼煤層頂板砂礫巖厚度大,裂隙發(fā)育,富水性強,是二一盤區(qū)西翼深部開采的重...

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 引言
    1.1 選題意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 同位素技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 灰色理論研究現(xiàn)狀
    1.3 研究內(nèi)容與技術(shù)路線
        1.3.1 研究內(nèi)容
        1.3.2 技術(shù)路線
2 常村礦地質(zhì)與水文地質(zhì)概況
    2.1 區(qū)域自然地理概況
    2.2 井田地層與構(gòu)造
        2.2.1 地層
        2.2.2 構(gòu)造
    2.3 井田含水層與隔水層
        2.3.1 含水層
        2.3.2 隔水層
    2.4 礦井蓄水構(gòu)造
    2.5 地下水的補給、徑流和排泄
3 礦區(qū)水體環(huán)境同位素特征分析
    3.1 環(huán)境同位素基本理論
        3.1.1 環(huán)境同位素應(yīng)用原理
        3.1.2 自然地理效應(yīng)
        3.1.3 大氣降水δD～δ¹⁸0 的關(guān)系
        3.1.4 地下水氫氧穩(wěn)定同位素交換反應(yīng)
    3.2 測試方法與計算結(jié)果
    3.3 礦區(qū)水體氫氧同位素組成特征
    3.4 礦區(qū)水體之間的水力聯(lián)系分析
    3.5 礦區(qū)地下水成因模型及應(yīng)用
        3.5.1 確定地下水補給區(qū)的海拔高度
        3.5.2 淺部采區(qū)突水點混合水比例的計算
        3.5.3 利用氚同位素測定地下水年齡估算
    3.6 小結(jié)
4 常村礦井充水條件分析
    4.1 礦井水害概況
    4.2 礦井充水水源
    4.3 礦井充水通道
    4.4 礦井充水因素分析
        4.4.1 受大氣降水影響明顯
        4.4.2 受地表水的影響顯著
        4.4.3 與斷裂構(gòu)造密切相關(guān)
        4.4.4 受淹盤區(qū)積水對深部開采的影響
        4.4.5 受頂板導(dǎo)水裂隙帶高度的影響
        4.4.6 與煤層頂板砂礫巖厚度及其富水性有密切關(guān)系
    4.5 礦井突水規(guī)律
    4.6 小結(jié)
5 基于灰色理論的礦井涌水量預(yù)測
    5.1 灰色理論的基本概念
        5.1.1 灰色理論概述
        5.1.2 序列算子
        5.1.3 序列光滑條件
        5.1.4 灰指數(shù)規(guī)律
    5.2 灰色建模理論
        5.2.1 數(shù)據(jù)預(yù)處理
        5.2.2 GM (1,1)模型
        5.2.3 模型精度檢驗
    5.3 灰色關(guān)聯(lián)度分析
        5.3.1 影響礦井涌水量的因素
        5.3.2 涌水量與降水量關(guān)聯(lián)度分析
    5.4 涌水量預(yù)測GM(1,1)模型的建立與預(yù)測
        5.4.1 涌水量數(shù)據(jù)預(yù)處理
        5.4.2 涌水量預(yù)測模型建立
        5.4.3 預(yù)測模型精度檢驗
    5.5 線性相關(guān)-時間序列混合模型的建立與預(yù)測
    5.6 小結(jié)
6 結(jié)論與建議
    6.1 結(jié)論
    6.2 建議
參考文獻



本文編號：3790242