五溝煤礦1010工作面松散含水層注漿改造可行性研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-17 07:08
礦井水害是威脅煤礦綠色安全開采的重要因素,特別是厚松散含水層下開采,更容易導(dǎo)致突水潰砂事故。而厚松散含水層下薄基巖煤層在我國(guó)廣泛分布,五溝煤礦剩余的一、三采區(qū)淺部煤炭資源距上部松散含水層“四含”很近,水文地質(zhì)條件較為復(fù)雜,“四含”含水層水頭壓力已升至1.5MPa,采動(dòng)后導(dǎo)水裂隙帶和垮落帶會(huì)部分波及到“四含”含水層,極易發(fā)生突水潰砂事故,依據(jù)《煤礦防治水細(xì)則》,采用常規(guī)水害防治技術(shù)與方法,難以實(shí)現(xiàn)淺部煤層的安全高效開采。因此,對(duì)“四含”含水層進(jìn)行劈裂、擴(kuò)散、滲透注漿改造,改變含水層內(nèi)徑流補(bǔ)給條件,降低了含水層的滲透性,變含水層為隔水層或等效隔水層,實(shí)現(xiàn)一、三采區(qū)剩余塊段淺部煤炭資源的安全高效開采是十分必要的。論文以五溝煤礦1010-1、1010-2、1010-3工作面為研究對(duì)象,在全面查閱近含水層煤層控水控災(zāi)國(guó)內(nèi)外前沿技術(shù)的基礎(chǔ)上,收集了研究區(qū)域地質(zhì)水文地質(zhì)資料,設(shè)計(jì)了采前水文探查孔,采取了含水層與覆巖巖樣,構(gòu)建了工程地質(zhì)模型,進(jìn)行了數(shù)值分析與技術(shù)經(jīng)濟(jì)安全分析比選,獲得如下成果:1、研究區(qū)域注漿含水砂層厚度17.1029.10m,巖性復(fù)雜,顆粒組成不均勻,級(jí)配中等<...
【文章來源】:安徽建筑大學(xué)安徽省
【文章頁(yè)數(shù)】:82 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
研究技術(shù)路線
安徽建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文第二章水文地質(zhì)條件與工程地質(zhì)概況7第二章水文地質(zhì)條件與工程地質(zhì)概況2.1淮北煤田概況淮北煤田(HuaibeiCoalBasin)是年產(chǎn)千萬噸級(jí)的大型煤田,位于安徽省北部的淮北坳陷內(nèi),東至郯廬斷裂,南鄰板橋斷層,西到河南永城,北連江蘇徐州,以宿北斷裂為界分為南北兩部分四個(gè)礦區(qū),分別為濉肖礦區(qū)、渦陽(yáng)礦區(qū)、臨渙礦區(qū)、宿州礦區(qū),二疊系中下統(tǒng)下石盒子組與山西組為主要含煤地層,煤種以肥煤和焦煤為主。臨渙礦區(qū)位于淮北煤田南部,東界以南坪斷層與宿縣礦區(qū)相接,西界以大劉家斷層與渦陽(yáng)礦區(qū)為鄰,地處四個(gè)斷層(東邊界固鎮(zhèn)-長(zhǎng)豐斷層、南邊界光武-固鎮(zhèn)斷層、西邊界豐沛斷層、北邊界宿北斷層)組成的區(qū)域內(nèi),地跨渦陽(yáng)、濉溪、宿縣、蒙城等縣,東西長(zhǎng)約50公里,南北寬約30公里,面積約為1500平方公里。2.2五溝煤礦概況五溝煤礦隸屬于皖北煤電集團(tuán)股份有限公司,地處安徽省淮北市濉溪縣境內(nèi),與淮北市區(qū)距離約為50km,與宿州市區(qū)距離約為35km,礦區(qū)范圍內(nèi)有五溝鎮(zhèn)至宿州、淮北、蒙城的主線公路及五溝礦至附近任樓、孫疃、童亭等煤礦的支線公路,東北邊緣有青(疃)蘆(嶺)鐵路支線,西邊有京九鐵路線,東邊有京滬鐵路線,交通位置見圖2-1。圖2-1五溝煤礦交通位置圖
驕?憬?°,為品質(zhì)優(yōu)良的工業(yè)用煤,但是由于主采煤層上方通常覆蓋有很厚的松散含水層,特別是其底部的含水砂層,直接覆蓋于五溝礦主采的10煤層上方,對(duì)煤層進(jìn)行滲透補(bǔ)給,不利于10煤淺部煤層的綠色安全開采,且積壓了大量?jī)?yōu)質(zhì)煤礦資源,所以自2009年起五溝煤礦開始嘗試縮小防水煤巖柱開采,已實(shí)現(xiàn)1011、1012、1016、1017、1019、1021、1023、1025、1031、1032、1033等工作面的成功工程實(shí)踐,積累了大量技術(shù)經(jīng)驗(yàn),并計(jì)劃對(duì)1010-1、1010-2、1010-3、1020、1022、1024等工作面進(jìn)行提高開采上限,已采工作面及開采提限計(jì)劃詳見圖2-2。圖2-2已采工作面及開采提限計(jì)劃
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]玉溪煤礦1302南底抽巷破碎圍巖注漿加固技術(shù)[J]. 宋幫兵,張啟元. 煤. 2020(02)
[2]基于數(shù)值模擬的劈裂注漿漿液擴(kuò)散范圍分析[J]. 劉光軍,岳祁,金國(guó)明. 路基工程. 2019(06)
[3]基于流體體積法的劈裂注漿有限元分析[J]. 朱旻,龔曉南,高翔,劉世明,嚴(yán)佳佳. 巖土力學(xué). 2019(11)
[4]結(jié)構(gòu)性黃土劈裂注漿力學(xué)機(jī)理分析[J]. 周茗如,盧國(guó)文,王騰,王晉偉. 工程力學(xué). 2019(03)
[5]砂層滲透注漿加固效果模型試驗(yàn)研究[J]. 李志鵬,張連震,張慶松,劉人太,楊文東,楚云添. 煤炭學(xué)報(bào). 2018(12)
[6]千米深井L型鉆孔預(yù)注漿加固硐室圍巖數(shù)值模擬及工程應(yīng)用[J]. 程樺,彭世龍,榮傳新,孫澤輝. 巖土力學(xué). 2018(S2)
[7]土體劈裂注漿過程的數(shù)值模擬及漿脈形態(tài)影響因素分析[J]. 程少振,陳鐵林,郭瑋卿,張玉. 巖土工程學(xué)報(bào). 2019(03)
[8]煤礦封閉火區(qū)滲透注漿過程中漿液擴(kuò)散半徑的影響因素分析及應(yīng)用[J]. 陳琛,王孟飛,屈英杰,劉振乾. 中國(guó)煤炭. 2018(06)
[9]考慮區(qū)間分布的冪律流體脈動(dòng)滲透注漿擴(kuò)散機(jī)制研究[J]. 張聰,梁經(jīng)緯,陽(yáng)軍生,張貴金,謝亦朋,葉新田. 巖土工程學(xué)報(bào). 2018(11)
[10]注漿加固法在治理煤礦巖溶陷落柱的應(yīng)用[J]. 陳引鋒,馬長(zhǎng)玲,魏奧林. 西部探礦工程. 2018(04)
博士論文
[1]潞安礦區(qū)破碎煤巖體注漿加固技術(shù)研究及工程應(yīng)用[D]. 王強(qiáng).煤炭科學(xué)研究總院 2018
[2]煤礦深部開采底板突水機(jī)理研究[D]. 張樂中.長(zhǎng)安大學(xué) 2013
[3]滲流—應(yīng)力耦合作用下巖石損傷破裂演化模型與煤層底板突水機(jī)理研究[D]. 陸銀龍.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2013
[4]裂隙巖體破壞和水力耦合數(shù)值模型研究[D]. 姚池.武漢大學(xué) 2013
[5]水巖作用下深部巖體的損傷演化與流變特性研究[D]. 劉業(yè)科.中南大學(xué) 2012
[6]裂隙巖體應(yīng)力—損傷—滲流耦合理論、試驗(yàn)及工程應(yīng)用研究[D]. 陳紅江.中南大學(xué) 2010
[7]礦井水害監(jiān)控及決策支持技術(shù)研究[D]. 韓進(jìn).上海大學(xué) 2008
碩士論文
[1]丁集煤礦近松散含水層開采覆巖導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育規(guī)律[D]. 琚棋定.安徽理工大學(xué) 2019
[2]朱仙莊煤礦“四含”砂礫層劈裂注漿漿液擴(kuò)散規(guī)律研究[D]. 謝聰.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2019
[3]桃園煤礦底板含水層順層水平鉆孔注漿治理漿液擴(kuò)散試驗(yàn)研究[D]. 王佳豪.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2019
[4]水力耦合作用下含三維裂隙類巖材料破裂力學(xué)行為研究[D]. 郭孔靈.山東大學(xué) 2019
[5]五溝煤礦含水層下1016里工作面開采可行性研究[D]. 徐勝勇.安徽建筑大學(xué) 2017
[6]王莊煤礦厚煤層破碎圍巖巷道注漿加固技術(shù)研究[D]. 張繼.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2014
[7]復(fù)雜地質(zhì)條件下灰?guī)r地下水?dāng)?shù)值模擬及其水害防治方法研究[D]. 謝治剛.安徽理工大學(xué) 2013
[8]節(jié)理巖體變形參數(shù)尺寸效應(yīng)及REV問題研究[D]. 王鑫.重慶交通大學(xué) 2013
[9]裂隙巖體在水—巖作用下的損傷機(jī)理分析及其加固機(jī)理研究[D]. 韓松峰.山東科技大學(xué) 2009
[10]五溝煤礦開采煤層上覆巖土體綜合地質(zhì)特征及防水煤巖柱留設(shè)問題研究[D]. 黃雪梅.安徽理工大學(xué) 2007
本文編號(hào):2982419
【文章來源】:安徽建筑大學(xué)安徽省
【文章頁(yè)數(shù)】:82 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
研究技術(shù)路線
安徽建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文第二章水文地質(zhì)條件與工程地質(zhì)概況7第二章水文地質(zhì)條件與工程地質(zhì)概況2.1淮北煤田概況淮北煤田(HuaibeiCoalBasin)是年產(chǎn)千萬噸級(jí)的大型煤田,位于安徽省北部的淮北坳陷內(nèi),東至郯廬斷裂,南鄰板橋斷層,西到河南永城,北連江蘇徐州,以宿北斷裂為界分為南北兩部分四個(gè)礦區(qū),分別為濉肖礦區(qū)、渦陽(yáng)礦區(qū)、臨渙礦區(qū)、宿州礦區(qū),二疊系中下統(tǒng)下石盒子組與山西組為主要含煤地層,煤種以肥煤和焦煤為主。臨渙礦區(qū)位于淮北煤田南部,東界以南坪斷層與宿縣礦區(qū)相接,西界以大劉家斷層與渦陽(yáng)礦區(qū)為鄰,地處四個(gè)斷層(東邊界固鎮(zhèn)-長(zhǎng)豐斷層、南邊界光武-固鎮(zhèn)斷層、西邊界豐沛斷層、北邊界宿北斷層)組成的區(qū)域內(nèi),地跨渦陽(yáng)、濉溪、宿縣、蒙城等縣,東西長(zhǎng)約50公里,南北寬約30公里,面積約為1500平方公里。2.2五溝煤礦概況五溝煤礦隸屬于皖北煤電集團(tuán)股份有限公司,地處安徽省淮北市濉溪縣境內(nèi),與淮北市區(qū)距離約為50km,與宿州市區(qū)距離約為35km,礦區(qū)范圍內(nèi)有五溝鎮(zhèn)至宿州、淮北、蒙城的主線公路及五溝礦至附近任樓、孫疃、童亭等煤礦的支線公路,東北邊緣有青(疃)蘆(嶺)鐵路支線,西邊有京九鐵路線,東邊有京滬鐵路線,交通位置見圖2-1。圖2-1五溝煤礦交通位置圖
驕?憬?°,為品質(zhì)優(yōu)良的工業(yè)用煤,但是由于主采煤層上方通常覆蓋有很厚的松散含水層,特別是其底部的含水砂層,直接覆蓋于五溝礦主采的10煤層上方,對(duì)煤層進(jìn)行滲透補(bǔ)給,不利于10煤淺部煤層的綠色安全開采,且積壓了大量?jī)?yōu)質(zhì)煤礦資源,所以自2009年起五溝煤礦開始嘗試縮小防水煤巖柱開采,已實(shí)現(xiàn)1011、1012、1016、1017、1019、1021、1023、1025、1031、1032、1033等工作面的成功工程實(shí)踐,積累了大量技術(shù)經(jīng)驗(yàn),并計(jì)劃對(duì)1010-1、1010-2、1010-3、1020、1022、1024等工作面進(jìn)行提高開采上限,已采工作面及開采提限計(jì)劃詳見圖2-2。圖2-2已采工作面及開采提限計(jì)劃
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]玉溪煤礦1302南底抽巷破碎圍巖注漿加固技術(shù)[J]. 宋幫兵,張啟元. 煤. 2020(02)
[2]基于數(shù)值模擬的劈裂注漿漿液擴(kuò)散范圍分析[J]. 劉光軍,岳祁,金國(guó)明. 路基工程. 2019(06)
[3]基于流體體積法的劈裂注漿有限元分析[J]. 朱旻,龔曉南,高翔,劉世明,嚴(yán)佳佳. 巖土力學(xué). 2019(11)
[4]結(jié)構(gòu)性黃土劈裂注漿力學(xué)機(jī)理分析[J]. 周茗如,盧國(guó)文,王騰,王晉偉. 工程力學(xué). 2019(03)
[5]砂層滲透注漿加固效果模型試驗(yàn)研究[J]. 李志鵬,張連震,張慶松,劉人太,楊文東,楚云添. 煤炭學(xué)報(bào). 2018(12)
[6]千米深井L型鉆孔預(yù)注漿加固硐室圍巖數(shù)值模擬及工程應(yīng)用[J]. 程樺,彭世龍,榮傳新,孫澤輝. 巖土力學(xué). 2018(S2)
[7]土體劈裂注漿過程的數(shù)值模擬及漿脈形態(tài)影響因素分析[J]. 程少振,陳鐵林,郭瑋卿,張玉. 巖土工程學(xué)報(bào). 2019(03)
[8]煤礦封閉火區(qū)滲透注漿過程中漿液擴(kuò)散半徑的影響因素分析及應(yīng)用[J]. 陳琛,王孟飛,屈英杰,劉振乾. 中國(guó)煤炭. 2018(06)
[9]考慮區(qū)間分布的冪律流體脈動(dòng)滲透注漿擴(kuò)散機(jī)制研究[J]. 張聰,梁經(jīng)緯,陽(yáng)軍生,張貴金,謝亦朋,葉新田. 巖土工程學(xué)報(bào). 2018(11)
[10]注漿加固法在治理煤礦巖溶陷落柱的應(yīng)用[J]. 陳引鋒,馬長(zhǎng)玲,魏奧林. 西部探礦工程. 2018(04)
博士論文
[1]潞安礦區(qū)破碎煤巖體注漿加固技術(shù)研究及工程應(yīng)用[D]. 王強(qiáng).煤炭科學(xué)研究總院 2018
[2]煤礦深部開采底板突水機(jī)理研究[D]. 張樂中.長(zhǎng)安大學(xué) 2013
[3]滲流—應(yīng)力耦合作用下巖石損傷破裂演化模型與煤層底板突水機(jī)理研究[D]. 陸銀龍.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2013
[4]裂隙巖體破壞和水力耦合數(shù)值模型研究[D]. 姚池.武漢大學(xué) 2013
[5]水巖作用下深部巖體的損傷演化與流變特性研究[D]. 劉業(yè)科.中南大學(xué) 2012
[6]裂隙巖體應(yīng)力—損傷—滲流耦合理論、試驗(yàn)及工程應(yīng)用研究[D]. 陳紅江.中南大學(xué) 2010
[7]礦井水害監(jiān)控及決策支持技術(shù)研究[D]. 韓進(jìn).上海大學(xué) 2008
碩士論文
[1]丁集煤礦近松散含水層開采覆巖導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育規(guī)律[D]. 琚棋定.安徽理工大學(xué) 2019
[2]朱仙莊煤礦“四含”砂礫層劈裂注漿漿液擴(kuò)散規(guī)律研究[D]. 謝聰.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2019
[3]桃園煤礦底板含水層順層水平鉆孔注漿治理漿液擴(kuò)散試驗(yàn)研究[D]. 王佳豪.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2019
[4]水力耦合作用下含三維裂隙類巖材料破裂力學(xué)行為研究[D]. 郭孔靈.山東大學(xué) 2019
[5]五溝煤礦含水層下1016里工作面開采可行性研究[D]. 徐勝勇.安徽建筑大學(xué) 2017
[6]王莊煤礦厚煤層破碎圍巖巷道注漿加固技術(shù)研究[D]. 張繼.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2014
[7]復(fù)雜地質(zhì)條件下灰?guī)r地下水?dāng)?shù)值模擬及其水害防治方法研究[D]. 謝治剛.安徽理工大學(xué) 2013
[8]節(jié)理巖體變形參數(shù)尺寸效應(yīng)及REV問題研究[D]. 王鑫.重慶交通大學(xué) 2013
[9]裂隙巖體在水—巖作用下的損傷機(jī)理分析及其加固機(jī)理研究[D]. 韓松峰.山東科技大學(xué) 2009
[10]五溝煤礦開采煤層上覆巖土體綜合地質(zhì)特征及防水煤巖柱留設(shè)問題研究[D]. 黃雪梅.安徽理工大學(xué) 2007
本文編號(hào):2982419
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