發(fā)布時(shí)間：2021-06-12 03:02

　　在全國(guó)煤炭資源開(kāi)發(fā)布局調(diào)整階段,為了保證國(guó)家煤炭供給安全,東部礦區(qū)仍需保持20年左右的穩(wěn)產(chǎn)期,許多礦井進(jìn)入深部開(kāi)采不可避免。圍繞深部煤層開(kāi)采底板突水通道動(dòng)態(tài)形成過(guò)程機(jī)理、水害評(píng)價(jià)防治的科學(xué)技術(shù)問(wèn)題,以華北型煤田東緣代表礦井為例,采用野外調(diào)研、理論分析、原位測(cè)試、室內(nèi)試驗(yàn)、數(shù)值模擬等多種方法,按照華北煤田東緣礦區(qū)的賦煤地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征→深部煤層開(kāi)采底板變形破壞的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)方法→深部煤層開(kāi)采底板巖層變形破壞的時(shí)空演化特征和突水模式→深部煤層開(kāi)采底板破壞深度預(yù)測(cè)方法和開(kāi)采底板突水危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)方法→深部煤層開(kāi)采底板水害治理模式和治理效果序列驗(yàn)證評(píng)價(jià)方法的思路開(kāi)展研究。主要成果如下:（1）提出了利用布里淵光時(shí)域反射技術(shù)（BOTDR）對(duì)深部煤層開(kāi)采底板變形破壞的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)方法。根據(jù)研究表明BOTDR系統(tǒng)監(jiān)測(cè)的動(dòng)態(tài)變形量及應(yīng)變分布狀態(tài)與煤層底板巖層應(yīng)力應(yīng)變特征具有一致性,是有效監(jiān)測(cè)煤層底板巖層變形破壞的新方案。BOTDR系統(tǒng)對(duì)煤層底板巖層監(jiān)測(cè)顯示,在采動(dòng)過(guò)程中煤層底板巖層從上向下是呈現(xiàn)壓-拉-壓的應(yīng)變趨勢(shì);同時(shí)獲得了有效的煤層底板巖層的最大破壞深度,為深部煤層開(kāi)采底板破壞深度的精準(zhǔn)預(yù)測(cè)研究提供了有效的原位測(cè)試... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：243 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

000年以來(lái)煤礦水害事故統(tǒng)計(jì)

2華北型煤田東緣區(qū)域地質(zhì)及水文地質(zhì)條件232華北型煤田東緣區(qū)域地質(zhì)及水文地質(zhì)條件2RegionalGeologicalandHydrogeologicalConditionsoftheEasternEdgeoftheNorthChinaTypeCoalfield本章介紹了華北型煤田東緣地區(qū)賦煤構(gòu)造、煤層賦存規(guī)律及區(qū)域含水層的水文地質(zhì)特征，揭示了華北型煤田東緣礦井現(xiàn)階段深部煤層開(kāi)采底板突水的共同特點(diǎn)，為論文研究的開(kāi)展奠定基矗2.1區(qū)域賦煤構(gòu)造及含水層（RegionalCoalBearingStructureandAquifer）我國(guó)華北型煤田東緣自安徽淮南到河北開(kāi)灤等煤田，基本包括河北南部、山東、江蘇和安徽北部地區(qū)等；華北型煤田東緣礦區(qū)主要含煤地層是石炭-二疊系，論文主要以河北的開(kāi)灤煤田、山東的兗州、濟(jì)寧煤田、安徽的淮南和淮北煤田、江蘇的徐州煤田等進(jìn)行分析研究，如圖2-1所示。圖2-1華北型煤田東緣區(qū)域位置示意圖Figure2-1LocationoftheeasternedgeoftheNorthChinacoalaccumulationarea華北型煤田東緣礦區(qū)地屬華北地臺(tái)，是一個(gè)穩(wěn)定而古老的克拉通區(qū)域，為古生代煤盆地，經(jīng)歷了印支、燕山及喜馬拉雅等不同的時(shí)期，結(jié)合不同性質(zhì)的構(gòu)造和深部地應(yīng)力等耦合作用，盆地內(nèi)部出現(xiàn)了不同程度的不均衡抬升、翹傾、深埋、構(gòu)造形變、肢解殘留和復(fù)合改造作用，構(gòu)造的樣式呈明顯的環(huán)帶形變分區(qū)特征[145]。華北型煤田東緣大部分地區(qū)的晚古生代的沉積環(huán)境經(jīng)歷了陸表海環(huán)境及過(guò)度環(huán)境向大陸環(huán)境的演變過(guò)程，整體形成于一個(gè)遼闊的海進(jìn)和海退的回旋過(guò)程；該區(qū)

裂西支等，其中夏邑-固始斷裂為皖西下降斷塊和兩淮斷塊的分界，致使“徐淮”煤田、隱伏的太康隆起及周口凹陷相連，該組斷裂構(gòu)造在煤田兩端以西傾為主，中段為東向傾斜，整體形態(tài)為塹壘式�；摌�(gòu)造在“徐淮”煤田的南緣和東緣，該區(qū)域的滑脫構(gòu)造可分為三種類(lèi)型分別為徐宿復(fù)雜構(gòu)造組合、淮南煤田北緣重力滑覆構(gòu)造及淮南煤田南緣逆沖推覆構(gòu)造等。徐淮煤田內(nèi)的東西向斷裂對(duì)褶皺構(gòu)造和滑脫構(gòu)造具有一定的限制和分割作用，而褶皺構(gòu)造由板內(nèi)向板緣方向增強(qiáng)在板緣形成推覆構(gòu)造，進(jìn)而形成了在徐淮煤田以推覆構(gòu)造為主的邊界[151]。圖2-2華北型煤田東緣地區(qū)賦煤構(gòu)造簡(jiǎn)圖Figure2-2StructuraldiagramofcoaloccurrenceintheeasternmarginofNorthChinacoalaccumulationarea2.1.2煤系地層概況(1)華北型煤田東緣本溪組華北型煤田東緣本溪組地層中含煤較少基本為煤線、薄煤層，一般情況位于本溪組的中上部，也有小部分區(qū)域下部夾雜煤線情況；一般情況在其他“本溪煤層”內(nèi)含煤較多，有可采煤層，但華北型煤田東緣礦區(qū)一般只有煤線或極少數(shù)存在可采煤層。①開(kāi)平煤田和柳江煤田厚65~90m，一般含不穩(wěn)定薄煤層1~3層，均不可采；②黃河北煤田本溪組的頂界為徐家莊灰?guī)r的底界面，底界為馬家溝組灰?guī)r的頂界面，本溪組厚度3.40~18.00m，平均厚度9.80m，本溪組與下伏奧陶系馬家溝組呈平行不整合接觸，該區(qū)域本組地層基本無(wú)可采煤層；③兗州煤田本溪組基本不含煤層，揭露厚度平均約25.20~68.26m；④徐州煤田本溪組平均厚度約22.27~36.65m，不含可采煤層，本組地層平行不整合于奧陶系馬家溝組之上，以灰?guī)r頂界與太原組分界；⑤淮北煤田本溪組基本不含煤層，揭露本組地層厚度約1~57.40m，該地層與下伏奧陶系呈假整合接觸；⑥淮南煤田本溪組一般厚度約5m~10m，不含可采煤層


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