本文關(guān)鍵詞：斷層對煤層底板突水控制作用的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：礦井底板突水是影響煤礦安全生產(chǎn)的重大災(zāi)害之一,給煤炭企業(yè)帶來了極為慘重的人員傷亡和經(jīng)濟損失。造成底板突水的因素有很多,但主要是由斷裂構(gòu)造引起的,據(jù)統(tǒng)計,近30年來我國共發(fā)生200多起淹井事故,其中約80%的突水事故是由于斷層或隱伏斷裂引起的;隨著開采深度及規(guī)模的增大,礦山壓力和底板水壓也隨之變大,各種地質(zhì)條件必然更加復(fù)雜,斷層在高壓條件下發(fā)生突水的危險性也進(jìn)一步增大。因此,研究斷層對底板突水的影響作用對于礦井安全生產(chǎn)具有十分重要的意義。斷層對底板突水的控制主要表現(xiàn)在斷層與底板含水層、隔水層、地質(zhì)構(gòu)造及礦山壓力等幾個方面的相互影響作用,而在這些因素的影響下斷層能否發(fā)生活化則是決定工作面能否突水的關(guān)鍵。論文結(jié)合前人研究成果,利用理論分析和數(shù)值模擬的方法對斷層活化的影響因素進(jìn)行了模擬研究,通過監(jiān)測不同條件下斷層面上剪應(yīng)力的變化情況,從定量的角度分析斷層的活化程度,同時結(jié)合白坪箕F19斷層實例對其突水危險性進(jìn)行研究。模擬結(jié)果表明:斷層的活化程度受斷層面上剪應(yīng)力及法向應(yīng)力的控制,剪應(yīng)力的大小隨著斷層傾角的增大而增大,但在壓應(yīng)力的作用下小傾角斷層更容易產(chǎn)生貫通底板含水層的裂隙,突水危險性更大;斷層規(guī)模、開挖距離及工作面長度的增大也在一定程度上增大了斷層的突水危險性;當(dāng)設(shè)計切巷距斷層小于30m時,箕F19斷層發(fā)生突水的可能性較大。
【關(guān)鍵詞】：斷層 底板突水 控制作用 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：河南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TD745
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-19
• 1.1 研究背景及意義10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-17
• 1.2.1 底板突水研究現(xiàn)狀10-13
• 1.2.2 斷層突水研究現(xiàn)狀13-16
• 1.2.3 存在的問題16-17
• 1.3 研究內(nèi)容及路線17-19
• 1.3.1 研究內(nèi)容17-18
• 1.3.2 研究路線18-19
• 2 斷層對底板突水的控制機理分析19-33
• 2.1 底板突水機理19-23
• 2.1.1 完整型底板突水機理19-21
• 2.1.2 含斷層條件下的底板突水機理21-23
• 2.2 煤層底板突水的影響因素分析23-25
• 2.2.1 底板含水層23-24
• 2.2.2 底板隔水層24-25
• 2.2.3 地質(zhì)構(gòu)造25
• 2.2.4 采掘活動25
• 2.3 斷層對底板突水因素的影響25-31
• 2.3.1 斷層對含水層水源的影響25-26
• 2.3.2 斷層對含水層水壓的影響26-28
• 2.3.3 斷層對隔水層的影響28-29
• 2.3.4 斷層對采掘活動的影響29-31
• 2.4 本章小結(jié)31-33
• 3 斷層活化突水?dāng)?shù)值模擬分析33-55
• 3.1 斷層活化及其影響因素33-35
• 3.1.1 斷層活化過程33
• 3.1.2 斷層活化影響因素33-35
• 3.2 數(shù)值模型的建立35-40
• 3.2.1 FLAC數(shù)值模擬方法簡介35-36
• 3.2.2 模型的建立36-38
• 3.2.3 邊界條件的確定38-40
• 3.3 斷層活化突水模擬分析40-53
• 3.3.1 完整底板模擬及分析40-43
• 3.3.2 斷層傾角對斷層活化突水的影響43-45
• 3.3.3 斷層規(guī)模對斷層活化突水的影響45-48
• 3.3.4 工作面推進(jìn)距離對斷層突水的影響48-50
• 3.3.5 不同工作面長度對斷層活化突水的影響50-53
• 3.4 本章小結(jié)53-55
• 4 斷層突水危險性實例分析55-67
• 4.1 研究區(qū)概況55-57
• 4.1.1 F_(19)斷層特征55-57
• 4.1.2 礦井主要水害類型57
• 4.2 箕F_(19)斷層突水因素分析57-61
• 4.2.1 斷層導(dǎo)含水性分析58-59
• 4.2.2 底板突水水源分析59-61
• 4.2.3 底板含水層水壓分析61
• 4.3 箕F_(19)斷層突水危險性模擬分析61-66
• 4.3.1 模型設(shè)計及計算61-62
• 4.3.2 斷層帶巖體應(yīng)力變化特征62-64
• 4.3.3 斷層帶塑性區(qū)變化特征64-65
• 4.3.4 斷層面剪應(yīng)力及法向應(yīng)力變化特征65-66
• 4.4 本章小結(jié)66-67
• 5 結(jié)論及展望67-69
• 5.1 結(jié)論67
• 5.2 展望67-69
• 參考文獻(xiàn)69-73
• 作者簡歷73-74
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集74

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本文編號：266383