文家坡礦4104綜放工作面導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育特征研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-18 09:39
導(dǎo)水裂隙帶是礦井涌(突)水的主要導(dǎo)水通道之一,其發(fā)育高度對(duì)礦井防治水工作意義重大。陜西彬長(zhǎng)礦區(qū)洛河組砂巖含水層是礦井安全回采的主要威脅之一,確定導(dǎo)水裂隙帶高度以及判斷洛河組砂巖突水危險(xiǎn)性就顯得尤為重要。本文以文家坡煤礦4104綜放工作面為研究對(duì)象,采用FLAC3D有限元數(shù)值模擬和井-地聯(lián)合微震監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)該工作面綜放開采導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育高度進(jìn)行研究,研究成果對(duì)文家坡煤礦和彬長(zhǎng)礦區(qū)其它煤礦防治水工作具有重要參考價(jià)值。FLAC3D數(shù)值模擬結(jié)果表明:煤層開采過程中,在工作面圍巖中形成應(yīng)力集中區(qū),且應(yīng)力峰值隨工作面回采不斷增大;采空區(qū)頂板形成拉應(yīng)力區(qū),在工作面回采過程中總體呈現(xiàn)出增大-減小-增大的變化規(guī)律;在工作面圍巖和采空區(qū)上方高位巖層中形成壓剪破壞區(qū),在采空區(qū)中、低位巖層中形成拉伸破壞區(qū)。在模擬開挖的整個(gè)過程中,導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育大致劃分為增長(zhǎng)-緩增-穩(wěn)定三個(gè)階段,當(dāng)工作面回采260m時(shí),導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育至煤層頂板以上175m高度。應(yīng)用井-地聯(lián)合微震監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)4104工作面導(dǎo)水裂隙帶高度進(jìn)行實(shí)測(cè),根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)條件設(shè)計(jì)了適合于研究區(qū)的微震監(jiān)測(cè)網(wǎng),并通過系統(tǒng)標(biāo)定的方法對(duì)微震監(jiān)測(cè)網(wǎng)進(jìn)行了精度驗(yàn)證。通過對(duì)工...
【文章來源】:西安科技大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 選題背景及研究意義
1.1.1 選題背景
1.1.2 研究意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育規(guī)律研究現(xiàn)狀
1.2.2 導(dǎo)水裂隙帶微震監(jiān)測(cè)研究現(xiàn)狀
1.2.3 導(dǎo)水裂隙帶數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀
1.3 研究?jī)?nèi)容、研究方法和技術(shù)路線
1.3.1 研究?jī)?nèi)容
1.3.2 研究方法
1.3.3 技術(shù)路線
2 研究區(qū)概況
2.1 研究區(qū)位置與自然地理
2.1.1 研究區(qū)位置
2.1.2 地形地貌
2.1.3 氣象水文
2.2 研究區(qū)地質(zhì)特征
2.2.1 地層
2.2.2 構(gòu)造
2.2.3 4104綜放工作面概況
2.3 研究區(qū)覆巖工程地質(zhì)特征及物理力學(xué)性質(zhì)
2.4 研究區(qū)水文地質(zhì)特征
2.4.1 含(隔)水層
2.4.2 煤-水組合關(guān)系
2.5 本章小結(jié)
34 104綜放工作面導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育高度數(shù)值模擬研究
3.1 數(shù)值模型的建立
3.2 初始應(yīng)力場(chǎng)的求解以及收斂準(zhǔn)則
3.3 數(shù)值模擬結(jié)果分析
3.3.1 覆巖應(yīng)力變化規(guī)律分析
3.3.2 覆巖塑性破壞區(qū)變化規(guī)律分析
3.3.3 導(dǎo)水裂隙帶高度分析
3.4 本章小結(jié)
4 導(dǎo)水裂隙帶“井-地”聯(lián)合微震監(jiān)測(cè)研究
4.1 “井-地”聯(lián)合微震監(jiān)測(cè)的基本原理
4.2 “井-地”聯(lián)合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)組成與工作原理
4.3 監(jiān)測(cè)區(qū)地質(zhì)條件分析
4.4 測(cè)點(diǎn)布置與檢波器的安裝
4.5 速度模型及定位精度確定
4.6 野外數(shù)據(jù)采集與資料處理方法
4.7 微震事件空間分布特征
4.7.1 微震事件數(shù)量、能量空間分布特征
4.7.2 過F_(21)斷層前后微震事件數(shù)量、能量空間分布特征
4.7.3 微震事件數(shù)量與周期來壓和工作面日進(jìn)尺的關(guān)系
4.8 導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育特征
4.8.1 導(dǎo)水裂隙帶高度確定方法
4.8.2 導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育特征
4.8.3 導(dǎo)水裂隙帶動(dòng)態(tài)變化特征
4.9 導(dǎo)水裂隙帶高度綜合分析
4.10 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]綜采導(dǎo)水裂隙帶高度預(yù)測(cè)方法研究[J]. 陳靜,高建輝. 水利與建筑工程學(xué)報(bào). 2018(05)
[2]基于井-地聯(lián)合微震監(jiān)測(cè)的頂板裂縫發(fā)育高度研究[J]. 劉毅. 煤炭技術(shù). 2018(01)
[3]基于切頂卸壓技術(shù)的導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育規(guī)律[J]. 陳通,王雙明. 煤炭技術(shù). 2017(12)
[4]千米埋深特厚煤層綜放開采頂板導(dǎo)水裂縫帶探測(cè)技術(shù)研究[J]. 王青振,邢介波,劉強(qiáng). 山東煤炭科技. 2017(11)
[5]采動(dòng)條件下圍巖破裂區(qū)域的微震監(jiān)測(cè)研究[J]. 楊尚歡,侯成錄,何順斌,李威,劉煥新. 現(xiàn)代礦業(yè). 2017(10)
[6]導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育高度的微震監(jiān)測(cè)研究[J]. 叢森,程建遠(yuǎn),王云宏,段建華. 中國(guó)礦業(yè). 2017(03)
[7]導(dǎo)水裂縫帶高度的多方法綜合確定[J]. 張延飛,魏久傳,謝道雷,李孝朋. 礦業(yè)研究與開發(fā). 2017(01)
[8]基于微震監(jiān)測(cè)的采空區(qū)覆巖高位裂隙體識(shí)別方法[J]. 劉超,李樹剛,薛俊華,余國(guó)鋒. 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(04)
[9]采空區(qū)覆巖導(dǎo)水裂隙帶高度預(yù)計(jì)方法對(duì)比分析[J]. 張寶安,李佳音,盧洋,劉長(zhǎng)華. 中國(guó)地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報(bào). 2016(02)
[10]補(bǔ)連塔煤礦導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育規(guī)律研究[J]. 王創(chuàng)業(yè),薛瑞雄,李振凱. 煤炭技術(shù). 2016(01)
碩士論文
[1]補(bǔ)連塔煤礦特厚煤層綜采一次采全高覆巖破壞特征研究[D]. 趙立欽.煤炭科學(xué)研究總院 2018
[2]榆神礦區(qū)導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育規(guī)律研究[D]. 袁喜東.西安科技大學(xué) 2017
[3]薛廟灘煤礦覆巖導(dǎo)水裂縫帶發(fā)育機(jī)理研究[D]. 王守印.西安科技大學(xué) 2017
[4]孟巴礦特厚煤層分層開采導(dǎo)水裂隙帶高度研究[D]. 劉俊.西安科技大學(xué) 2015
[5]神南礦區(qū)煤層開采冒裂帶發(fā)育高度研究[D]. 高濤.西安科技大學(xué) 2014
[6]富水覆巖特厚煤層綜放開采導(dǎo)水裂隙帶高度研究[D]. 胡寶峰.西安科技大學(xué) 2013
[7]急傾斜堅(jiān)硬頂板中厚煤層防水煤柱合理留設(shè)研究[D]. 胡光林.重慶大學(xué) 2005
[8]綜放開采導(dǎo)水裂隙帶高度及預(yù)測(cè)方法研究[D]. 楊貴.山東科技大學(xué) 2004
本文編號(hào):3193570
【文章來源】:西安科技大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 選題背景及研究意義
1.1.1 選題背景
1.1.2 研究意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育規(guī)律研究現(xiàn)狀
1.2.2 導(dǎo)水裂隙帶微震監(jiān)測(cè)研究現(xiàn)狀
1.2.3 導(dǎo)水裂隙帶數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀
1.3 研究?jī)?nèi)容、研究方法和技術(shù)路線
1.3.1 研究?jī)?nèi)容
1.3.2 研究方法
1.3.3 技術(shù)路線
2 研究區(qū)概況
2.1 研究區(qū)位置與自然地理
2.1.1 研究區(qū)位置
2.1.2 地形地貌
2.1.3 氣象水文
2.2 研究區(qū)地質(zhì)特征
2.2.1 地層
2.2.2 構(gòu)造
2.2.3 4104綜放工作面概況
2.3 研究區(qū)覆巖工程地質(zhì)特征及物理力學(xué)性質(zhì)
2.4 研究區(qū)水文地質(zhì)特征
2.4.1 含(隔)水層
2.4.2 煤-水組合關(guān)系
2.5 本章小結(jié)
34 104綜放工作面導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育高度數(shù)值模擬研究
3.1 數(shù)值模型的建立
3.2 初始應(yīng)力場(chǎng)的求解以及收斂準(zhǔn)則
3.3 數(shù)值模擬結(jié)果分析
3.3.1 覆巖應(yīng)力變化規(guī)律分析
3.3.2 覆巖塑性破壞區(qū)變化規(guī)律分析
3.3.3 導(dǎo)水裂隙帶高度分析
3.4 本章小結(jié)
4 導(dǎo)水裂隙帶“井-地”聯(lián)合微震監(jiān)測(cè)研究
4.1 “井-地”聯(lián)合微震監(jiān)測(cè)的基本原理
4.2 “井-地”聯(lián)合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)組成與工作原理
4.3 監(jiān)測(cè)區(qū)地質(zhì)條件分析
4.4 測(cè)點(diǎn)布置與檢波器的安裝
4.5 速度模型及定位精度確定
4.6 野外數(shù)據(jù)采集與資料處理方法
4.7 微震事件空間分布特征
4.7.1 微震事件數(shù)量、能量空間分布特征
4.7.2 過F_(21)斷層前后微震事件數(shù)量、能量空間分布特征
4.7.3 微震事件數(shù)量與周期來壓和工作面日進(jìn)尺的關(guān)系
4.8 導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育特征
4.8.1 導(dǎo)水裂隙帶高度確定方法
4.8.2 導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育特征
4.8.3 導(dǎo)水裂隙帶動(dòng)態(tài)變化特征
4.9 導(dǎo)水裂隙帶高度綜合分析
4.10 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]綜采導(dǎo)水裂隙帶高度預(yù)測(cè)方法研究[J]. 陳靜,高建輝. 水利與建筑工程學(xué)報(bào). 2018(05)
[2]基于井-地聯(lián)合微震監(jiān)測(cè)的頂板裂縫發(fā)育高度研究[J]. 劉毅. 煤炭技術(shù). 2018(01)
[3]基于切頂卸壓技術(shù)的導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育規(guī)律[J]. 陳通,王雙明. 煤炭技術(shù). 2017(12)
[4]千米埋深特厚煤層綜放開采頂板導(dǎo)水裂縫帶探測(cè)技術(shù)研究[J]. 王青振,邢介波,劉強(qiáng). 山東煤炭科技. 2017(11)
[5]采動(dòng)條件下圍巖破裂區(qū)域的微震監(jiān)測(cè)研究[J]. 楊尚歡,侯成錄,何順斌,李威,劉煥新. 現(xiàn)代礦業(yè). 2017(10)
[6]導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育高度的微震監(jiān)測(cè)研究[J]. 叢森,程建遠(yuǎn),王云宏,段建華. 中國(guó)礦業(yè). 2017(03)
[7]導(dǎo)水裂縫帶高度的多方法綜合確定[J]. 張延飛,魏久傳,謝道雷,李孝朋. 礦業(yè)研究與開發(fā). 2017(01)
[8]基于微震監(jiān)測(cè)的采空區(qū)覆巖高位裂隙體識(shí)別方法[J]. 劉超,李樹剛,薛俊華,余國(guó)鋒. 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(04)
[9]采空區(qū)覆巖導(dǎo)水裂隙帶高度預(yù)計(jì)方法對(duì)比分析[J]. 張寶安,李佳音,盧洋,劉長(zhǎng)華. 中國(guó)地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報(bào). 2016(02)
[10]補(bǔ)連塔煤礦導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育規(guī)律研究[J]. 王創(chuàng)業(yè),薛瑞雄,李振凱. 煤炭技術(shù). 2016(01)
碩士論文
[1]補(bǔ)連塔煤礦特厚煤層綜采一次采全高覆巖破壞特征研究[D]. 趙立欽.煤炭科學(xué)研究總院 2018
[2]榆神礦區(qū)導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育規(guī)律研究[D]. 袁喜東.西安科技大學(xué) 2017
[3]薛廟灘煤礦覆巖導(dǎo)水裂縫帶發(fā)育機(jī)理研究[D]. 王守印.西安科技大學(xué) 2017
[4]孟巴礦特厚煤層分層開采導(dǎo)水裂隙帶高度研究[D]. 劉俊.西安科技大學(xué) 2015
[5]神南礦區(qū)煤層開采冒裂帶發(fā)育高度研究[D]. 高濤.西安科技大學(xué) 2014
[6]富水覆巖特厚煤層綜放開采導(dǎo)水裂隙帶高度研究[D]. 胡寶峰.西安科技大學(xué) 2013
[7]急傾斜堅(jiān)硬頂板中厚煤層防水煤柱合理留設(shè)研究[D]. 胡光林.重慶大學(xué) 2005
[8]綜放開采導(dǎo)水裂隙帶高度及預(yù)測(cè)方法研究[D]. 楊貴.山東科技大學(xué) 2004
本文編號(hào):3193570
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