張家峁煤礦過(guò)溝開(kāi)采地面塌陷規(guī)律及潰水危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)
發(fā)布時(shí)間:2020-12-10 11:08
淺埋煤層覆巖破壞產(chǎn)生的導(dǎo)水裂隙帶是影響礦井涌水量大小的主要因素,導(dǎo)水裂隙帶貫通地表會(huì)引起溝谷流水或洪水沿地表采動(dòng)裂縫潰入井下從而形成礦井水害。為了研究清楚淺埋煤層過(guò)溝開(kāi)采時(shí),上覆巖層的擾動(dòng)破壞規(guī)律與裂隙發(fā)育特征以及潰水危險(xiǎn)性,以榆神礦區(qū)張家峁煤礦過(guò)老來(lái)溝的工作面地段為研究區(qū),進(jìn)行了淺埋煤層過(guò)溝開(kāi)采潰水危險(xiǎn)性分區(qū)預(yù)測(cè)研究。該項(xiàng)研究不僅對(duì)張家峁煤礦淺埋煤層過(guò)溝開(kāi)采水害防治具有重要應(yīng)用價(jià)值,并且對(duì)同類礦井水害防治問(wèn)題具有一定參考價(jià)值。通過(guò)對(duì)以往資料的綜合分析,對(duì)張家峁井田地質(zhì)與水文地質(zhì)條件進(jìn)行了系統(tǒng)總結(jié)。通過(guò)相似材料模擬、數(shù)值模擬和野外實(shí)地勘探相結(jié)合的方法,對(duì)煤層開(kāi)采時(shí)覆巖破壞規(guī)律以及地表裂隙的發(fā)育特征進(jìn)行研究,結(jié)果表明:煤層開(kāi)采過(guò)程中,頂板覆巖會(huì)伴隨產(chǎn)生層間離層與切穿巖層的垂向裂隙。裂縫的動(dòng)態(tài)發(fā)育規(guī)律是:斜坡裂縫的寬度隨著開(kāi)挖的進(jìn)行由小變大并趨于穩(wěn)定,坡腳裂縫的寬度則是由小變大、再變小至閉合,溝底裂縫的寬度呈現(xiàn)由小變大再變小的特點(diǎn)。地表裂縫的這種演化規(guī)律主要與地形和地表應(yīng)力狀態(tài)有關(guān):在坡肩和斜坡上部,采動(dòng)裂縫形成后受斜坡拉應(yīng)力的影響寬度增大;坡腳采動(dòng)裂縫形成后受坡腳壓應(yīng)力的影響寬度變小甚至...
【文章來(lái)源】:西安科技大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:77 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
盤區(qū)分布圖
西安科技大學(xué)碩士學(xué)位論文10為了更好的開(kāi)發(fā)和利用東勝和神府煤田,保證東勝礦區(qū)的煤炭以及神木礦區(qū)的煤炭更好的往外運(yùn)輸,因此開(kāi)發(fā)和修建了運(yùn)煤專線的鐵路——神朔鐵路。1999年曾進(jìn)行過(guò)電氣化改造,運(yùn)輸能力達(dá)到30Mt/a。其中2006年開(kāi)工,2009年9月投入使用的紅檸鐵路運(yùn)輸能力可達(dá)44Mt/a。本礦區(qū)公路交通狀況良好(圖2.2),G210國(guó)道西(安)-包(頭)高速公路從礦區(qū)以西約60km處通過(guò),省道S301府(谷)-新(街)二級(jí)公路沿考考烏素溝在煤礦以北礦井井口旁側(cè)東西向通過(guò),省道S204包(頭)-神(木)-榆(林)二級(jí)公路從煤礦東部1.5km處的店塔鎮(zhèn)通過(guò)。煤礦向南邊可經(jīng)過(guò)榆林市、延安市最終抵達(dá)西安市。向北邊則可以到達(dá)鄂爾多斯市以及包頭市;東經(jīng)府谷縣可達(dá)山西省,整體來(lái)說(shuō),公路交通狀況良好。圖2.2張家峁煤礦交通位置圖2.2礦井自然地理2.2.1地形地貌張家峁井田基本位于陜北的黃土高原地區(qū)和毛烏素沙漠的接壤地帶,整個(gè)井田呈現(xiàn)出西南、西北相對(duì)較高而中東部偏低的地形特征(圖2.3)。最大海拔高程位于井田北界附近單家阿包三角點(diǎn),高程值為1319.70m,井田內(nèi)最大海拔高程則在神樹(shù)圪垯三角點(diǎn),高程值為1302.9m;而常家溝河谷則為井田的最低高程處。其高程值1088.00m。張家峁
2地質(zhì)概況11井田地貌類型則是按照形態(tài)不同和成因不同來(lái)進(jìn)行分類,主要分為:黃土丘陵溝壑區(qū)以及河谷區(qū)、風(fēng)沙灘地區(qū)這三大類。(1)風(fēng)沙灘地區(qū)煤礦西部大多都是風(fēng)沙灘地,其主要特征是:松散沙層幾乎全覆蓋地表,地勢(shì)平坦,壟崗狀半固定沙丘和矮丘狀固定沙丘波狀起伏。近年來(lái)響應(yīng)國(guó)家綠色發(fā)展的號(hào)召,區(qū)內(nèi)種植大量人工草地、少量沙棘、沙柳等,植被恢復(fù)速度較為明顯。(2)河谷區(qū)河谷區(qū)主要分布在常家溝等地。烏蘭不拉溝泉和老來(lái)溝溪匯合形成常家溝河,常家溝的源頭在研究區(qū)內(nèi),溝道長(zhǎng)度僅7km。河谷的形態(tài)為“V”字,類型劃分為侵蝕型谷地,研究區(qū)內(nèi)河床寬度范圍在2~10m,河漫灘及一級(jí)階地在研究區(qū)都不發(fā)育,一級(jí)階地寬度最大為100m。河谷兩側(cè)的沖溝發(fā)育。(3)黃土丘陵溝壑區(qū)井田內(nèi)煤礦區(qū)先期開(kāi)采地段廣泛分布黃土丘陵溝壑區(qū),其地貌特征為:區(qū)內(nèi)大都為陡峻狹窄的溝谷區(qū),溝則較深,遭受強(qiáng)烈的地表侵蝕因此地形支離破碎,梁峁相間。而第四系則在該區(qū)廣泛的分布,其一般厚度范圍在50~100m。整體表現(xiàn)為以地表徑流侵蝕為主的現(xiàn)代地貌形態(tài)。陜西省積極響應(yīng)國(guó)家退耕還林政策,該區(qū)植被恢復(fù)很快,初步控制了該區(qū)的水土流失情況;鶐r裸露于溝谷兩側(cè),在溝坡和山頂則隨處可見(jiàn)固定沙丘、半固定沙丘、沙坡、沙坪地。圖2.3張家峁井田地形地貌圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]厚松散層大采高開(kāi)采地表移動(dòng)變形規(guī)律研究[J]. 余學(xué)義,穆馳,張冬冬. 煤礦安全. 2020(04)
[2]高強(qiáng)度開(kāi)采覆巖地表破壞及防控技術(shù)現(xiàn)狀與進(jìn)展[J]. 郭文兵,白二虎,趙高博. 煤炭學(xué)報(bào). 2020(02)
[3]厚煤層綜放開(kāi)采覆巖移動(dòng)規(guī)律數(shù)值模擬分析[J]. 彭東東. 江西煤炭科技. 2020(01)
[4]采動(dòng)覆巖結(jié)構(gòu)演化特征及對(duì)地表沉陷的影響分析[J]. 朱慶偉,李航,楊小虎,沈宇恒. 煤炭學(xué)報(bào). 2019(S1)
[5]薄基巖厚松散層條件覆巖破壞規(guī)律研究[J]. 易四海,朱偉,劉德民. 煤炭工程. 2019(11)
[6]基于顆粒流的淺埋雙煤層斜交開(kāi)采地表裂縫發(fā)育特征[J]. 侯恩科,從通,謝曉深,魏江波. 采礦與巖層控制工程學(xué)報(bào). 2020(01)
[7]豎縫式與仿自然結(jié)合魚道水力特性及其優(yōu)化[J]. 魏炳乾,黃磊,袁海石,李林博,荊海曉. 水利水運(yùn)工程學(xué)報(bào). 2019(04)
[8]淺埋深薄基巖礦井綜放工作面導(dǎo)水裂縫帶發(fā)育規(guī)律研究[J]. 徐建國(guó). 中國(guó)煤炭. 2019(07)
[9]榆神礦區(qū)中深煤層開(kāi)采覆巖損傷變形與含水層失水模型構(gòu)建[J]. 趙春虎,靳德武,王皓,王強(qiáng)民,王世東,劉洋. 煤炭學(xué)報(bào). 2019(07)
[10]基于覆巖破壞傳遞的導(dǎo)水裂縫帶發(fā)育高度研究[J]. 趙高博,郭文兵,婁高中,馬志寶. 煤田地質(zhì)與勘探. 2019(02)
博士論文
[1]西部淺埋煤層開(kāi)采垮落帶巖體水砂運(yùn)移特性試驗(yàn)研究[D]. 梁艷坤.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2017
[2]陜北黃土溝壑徑流下采動(dòng)水害機(jī)理與防控技術(shù)研究[D]. 陳偉.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2015
碩士論文
[1]檸條塔礦近距離煤層群開(kāi)采覆巖破壞及裂隙帶發(fā)育高度研究[D]. 李淑軍.西安科技大學(xué) 2019
[2]黃陵礦區(qū)導(dǎo)水裂隙帶探測(cè)及冒裂安全性分區(qū)預(yù)測(cè)[D]. 衛(wèi)勇鋒.西安科技大學(xué) 2019
[3]神南礦區(qū)煤層開(kāi)采冒裂帶發(fā)育高度研究[D]. 高濤.西安科技大學(xué) 2014
[4]三道溝煤礦地表水淹井災(zāi)害防治模式研究[D]. 劉博濤.西安科技大學(xué) 2014
[5]韓家灣煤礦大采高開(kāi)采地表移動(dòng)變形規(guī)律研究[D]. 王鵬.西安科技大學(xué) 2012
[6]新安煤田小浪底水庫(kù)下采煤地表水防治技術(shù)研究[D]. 李松營(yíng).中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 2010
[7]彬長(zhǎng)礦區(qū)地面塌陷特征及形成機(jī)理研究[D]. 蔡懷恩.西安科技大學(xué) 2008
[8]山區(qū)采煤地裂縫的分布特征及成因探討[D]. 王晉麗.太原理工大學(xué) 2005
本文編號(hào):2908590
【文章來(lái)源】:西安科技大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:77 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
盤區(qū)分布圖
西安科技大學(xué)碩士學(xué)位論文10為了更好的開(kāi)發(fā)和利用東勝和神府煤田,保證東勝礦區(qū)的煤炭以及神木礦區(qū)的煤炭更好的往外運(yùn)輸,因此開(kāi)發(fā)和修建了運(yùn)煤專線的鐵路——神朔鐵路。1999年曾進(jìn)行過(guò)電氣化改造,運(yùn)輸能力達(dá)到30Mt/a。其中2006年開(kāi)工,2009年9月投入使用的紅檸鐵路運(yùn)輸能力可達(dá)44Mt/a。本礦區(qū)公路交通狀況良好(圖2.2),G210國(guó)道西(安)-包(頭)高速公路從礦區(qū)以西約60km處通過(guò),省道S301府(谷)-新(街)二級(jí)公路沿考考烏素溝在煤礦以北礦井井口旁側(cè)東西向通過(guò),省道S204包(頭)-神(木)-榆(林)二級(jí)公路從煤礦東部1.5km處的店塔鎮(zhèn)通過(guò)。煤礦向南邊可經(jīng)過(guò)榆林市、延安市最終抵達(dá)西安市。向北邊則可以到達(dá)鄂爾多斯市以及包頭市;東經(jīng)府谷縣可達(dá)山西省,整體來(lái)說(shuō),公路交通狀況良好。圖2.2張家峁煤礦交通位置圖2.2礦井自然地理2.2.1地形地貌張家峁井田基本位于陜北的黃土高原地區(qū)和毛烏素沙漠的接壤地帶,整個(gè)井田呈現(xiàn)出西南、西北相對(duì)較高而中東部偏低的地形特征(圖2.3)。最大海拔高程位于井田北界附近單家阿包三角點(diǎn),高程值為1319.70m,井田內(nèi)最大海拔高程則在神樹(shù)圪垯三角點(diǎn),高程值為1302.9m;而常家溝河谷則為井田的最低高程處。其高程值1088.00m。張家峁
2地質(zhì)概況11井田地貌類型則是按照形態(tài)不同和成因不同來(lái)進(jìn)行分類,主要分為:黃土丘陵溝壑區(qū)以及河谷區(qū)、風(fēng)沙灘地區(qū)這三大類。(1)風(fēng)沙灘地區(qū)煤礦西部大多都是風(fēng)沙灘地,其主要特征是:松散沙層幾乎全覆蓋地表,地勢(shì)平坦,壟崗狀半固定沙丘和矮丘狀固定沙丘波狀起伏。近年來(lái)響應(yīng)國(guó)家綠色發(fā)展的號(hào)召,區(qū)內(nèi)種植大量人工草地、少量沙棘、沙柳等,植被恢復(fù)速度較為明顯。(2)河谷區(qū)河谷區(qū)主要分布在常家溝等地。烏蘭不拉溝泉和老來(lái)溝溪匯合形成常家溝河,常家溝的源頭在研究區(qū)內(nèi),溝道長(zhǎng)度僅7km。河谷的形態(tài)為“V”字,類型劃分為侵蝕型谷地,研究區(qū)內(nèi)河床寬度范圍在2~10m,河漫灘及一級(jí)階地在研究區(qū)都不發(fā)育,一級(jí)階地寬度最大為100m。河谷兩側(cè)的沖溝發(fā)育。(3)黃土丘陵溝壑區(qū)井田內(nèi)煤礦區(qū)先期開(kāi)采地段廣泛分布黃土丘陵溝壑區(qū),其地貌特征為:區(qū)內(nèi)大都為陡峻狹窄的溝谷區(qū),溝則較深,遭受強(qiáng)烈的地表侵蝕因此地形支離破碎,梁峁相間。而第四系則在該區(qū)廣泛的分布,其一般厚度范圍在50~100m。整體表現(xiàn)為以地表徑流侵蝕為主的現(xiàn)代地貌形態(tài)。陜西省積極響應(yīng)國(guó)家退耕還林政策,該區(qū)植被恢復(fù)很快,初步控制了該區(qū)的水土流失情況;鶐r裸露于溝谷兩側(cè),在溝坡和山頂則隨處可見(jiàn)固定沙丘、半固定沙丘、沙坡、沙坪地。圖2.3張家峁井田地形地貌圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]厚松散層大采高開(kāi)采地表移動(dòng)變形規(guī)律研究[J]. 余學(xué)義,穆馳,張冬冬. 煤礦安全. 2020(04)
[2]高強(qiáng)度開(kāi)采覆巖地表破壞及防控技術(shù)現(xiàn)狀與進(jìn)展[J]. 郭文兵,白二虎,趙高博. 煤炭學(xué)報(bào). 2020(02)
[3]厚煤層綜放開(kāi)采覆巖移動(dòng)規(guī)律數(shù)值模擬分析[J]. 彭東東. 江西煤炭科技. 2020(01)
[4]采動(dòng)覆巖結(jié)構(gòu)演化特征及對(duì)地表沉陷的影響分析[J]. 朱慶偉,李航,楊小虎,沈宇恒. 煤炭學(xué)報(bào). 2019(S1)
[5]薄基巖厚松散層條件覆巖破壞規(guī)律研究[J]. 易四海,朱偉,劉德民. 煤炭工程. 2019(11)
[6]基于顆粒流的淺埋雙煤層斜交開(kāi)采地表裂縫發(fā)育特征[J]. 侯恩科,從通,謝曉深,魏江波. 采礦與巖層控制工程學(xué)報(bào). 2020(01)
[7]豎縫式與仿自然結(jié)合魚道水力特性及其優(yōu)化[J]. 魏炳乾,黃磊,袁海石,李林博,荊海曉. 水利水運(yùn)工程學(xué)報(bào). 2019(04)
[8]淺埋深薄基巖礦井綜放工作面導(dǎo)水裂縫帶發(fā)育規(guī)律研究[J]. 徐建國(guó). 中國(guó)煤炭. 2019(07)
[9]榆神礦區(qū)中深煤層開(kāi)采覆巖損傷變形與含水層失水模型構(gòu)建[J]. 趙春虎,靳德武,王皓,王強(qiáng)民,王世東,劉洋. 煤炭學(xué)報(bào). 2019(07)
[10]基于覆巖破壞傳遞的導(dǎo)水裂縫帶發(fā)育高度研究[J]. 趙高博,郭文兵,婁高中,馬志寶. 煤田地質(zhì)與勘探. 2019(02)
博士論文
[1]西部淺埋煤層開(kāi)采垮落帶巖體水砂運(yùn)移特性試驗(yàn)研究[D]. 梁艷坤.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2017
[2]陜北黃土溝壑徑流下采動(dòng)水害機(jī)理與防控技術(shù)研究[D]. 陳偉.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2015
碩士論文
[1]檸條塔礦近距離煤層群開(kāi)采覆巖破壞及裂隙帶發(fā)育高度研究[D]. 李淑軍.西安科技大學(xué) 2019
[2]黃陵礦區(qū)導(dǎo)水裂隙帶探測(cè)及冒裂安全性分區(qū)預(yù)測(cè)[D]. 衛(wèi)勇鋒.西安科技大學(xué) 2019
[3]神南礦區(qū)煤層開(kāi)采冒裂帶發(fā)育高度研究[D]. 高濤.西安科技大學(xué) 2014
[4]三道溝煤礦地表水淹井災(zāi)害防治模式研究[D]. 劉博濤.西安科技大學(xué) 2014
[5]韓家灣煤礦大采高開(kāi)采地表移動(dòng)變形規(guī)律研究[D]. 王鵬.西安科技大學(xué) 2012
[6]新安煤田小浪底水庫(kù)下采煤地表水防治技術(shù)研究[D]. 李松營(yíng).中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 2010
[7]彬長(zhǎng)礦區(qū)地面塌陷特征及形成機(jī)理研究[D]. 蔡懷恩.西安科技大學(xué) 2008
[8]山區(qū)采煤地裂縫的分布特征及成因探討[D]. 王晉麗.太原理工大學(xué) 2005
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