【摘要】：水害防治在近年來(lái)的煤礦開(kāi)采中越來(lái)越受到重視，特別是奧灰水突水事故在近年來(lái)頻繁發(fā)生，已成為制約我國(guó)煤炭安全生產(chǎn)的一大瓶頸。由于水害形成的突水機(jī)理的研究還不成熟，其預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)滯后，而礦井突水災(zāi)害的形成具有瞬發(fā)性、多樣性，難以做到有效預(yù)防。因此,加強(qiáng)水害防治，尤其是開(kāi)展具有針對(duì)性的水害研究，保證礦井實(shí)現(xiàn)安全、高效的生產(chǎn)十分必要，具有長(zhǎng)遠(yuǎn)的意義。 本文從黃玉川煤礦特有的工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件出發(fā)，詳細(xì)分析了影響該礦奧灰水突出的各方面因素，綜合分析了該礦所處的區(qū)域地層、井田地層、含煤地層底板強(qiáng)度及穩(wěn)定性、區(qū)域水文地質(zhì)條件狀況。借助西安水文研究院、西安礦業(yè)學(xué)院等科研院所的技術(shù)手段開(kāi)展物探、鉆探，查明礦井邊界條件、奧灰水富水區(qū)域和奧灰補(bǔ)給來(lái)源及通道。通過(guò)開(kāi)展五次三維地震勘探、電法勘探和井巷掘進(jìn)中的實(shí)際揭露，基本摸清了該礦的水文地質(zhì)狀況，，得出了井田內(nèi)褶曲、斷層比較發(fā)育，存在陷落柱。同時(shí)本文又從影響奧灰水突出的諸多因素中抽取了主要影響因素，即陷落柱和斷層，利用當(dāng)前廣泛使用的流體軟件FLUENT進(jìn)行了建模與數(shù)值模擬計(jì)算，最后給出了該礦奧灰水防治的綜合建議。 本文的研究對(duì)黃玉川煤礦后續(xù)的工作面布置、巷道掘進(jìn)、綜合機(jī)械化采煤實(shí)踐具有理論指導(dǎo)作用，在工作面和巷道的設(shè)計(jì)中與之相結(jié)合能合理規(guī)避水害風(fēng)險(xiǎn)，在無(wú)法避免的情況下提前采取適當(dāng)?shù)胤乐嗡胧�，保證礦井安全生產(chǎn)。該礦后續(xù)的工程采掘?qū)嵺`證明，通過(guò)將本文的研究成果應(yīng)用到后續(xù)4#、6#的工作面的布置中后，現(xiàn)場(chǎng)揭露情況與理論分析相符，只要在掘進(jìn)中堅(jiān)持“有疑必探，先探后掘”的防治水原則，按規(guī)程施打探放水孔進(jìn)行疏放，待水壓值達(dá)到安全值范圍后，即可進(jìn)行帶壓開(kāi)采，實(shí)踐證明本文的研究切實(shí)起到了水害防治的理論指導(dǎo)，降低了該礦安全生產(chǎn)成本，效果顯著。
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圖片說(shuō)明： 圖 5.1 FLUENT 前處理網(wǎng)格劃分中的動(dòng)/變形網(wǎng)格技術(shù)主要解決邊界運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題，的邊界條件，余下的網(wǎng)格變化完全由解算器自動(dòng)生縮式、動(dòng)態(tài)鋪層式以及局部網(wǎng)格重生式。其局部，而且用途廣泛，可用于非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格、變形較大問(wèn)完全由流動(dòng)所產(chǎn)生的力所決定的問(wèn)題[37]；具有強(qiáng)大的網(wǎng)格支持能力，支持界面不連續(xù)的網(wǎng)格網(wǎng)格等；包含三種算法：非耦合隱式算法、耦合顯式算法、包含豐富而先進(jìn)的物理模型，使得用戶能夠精確地型包含 Spalart-Allmaras 模型、k-ω 模型組、k-ε 模渦模擬模型(LES)組以及最新的分離渦模擬(DES)和
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圖片說(shuō)明： 圖 5.2 斷層的幾何模型.2 利用 FLUENT 軟件對(duì)斷層引發(fā)的突水進(jìn)行解算定義求解器為默認(rèn)參數(shù)，入口邊界條件定義為壓力及流體源，出口定義為匯邊界包含 6 段，采用默認(rèn)值，即完全自由流出。而后初始化迭代得殘差圖，如 所示。殘差圖指以殘差為縱坐標(biāo)，以任何其他指定的量為橫坐標(biāo)的散點(diǎn)圖�！啊币曰貧w方程的自變量為橫坐標(biāo)，以殘差為縱坐標(biāo)，將每一個(gè)自變量的殘差描在面坐標(biāo)上所形成的圖形。當(dāng)描繪的點(diǎn)圍繞殘差等于 0 的直線上下隨機(jī)散布，說(shuō)直線對(duì)原觀測(cè)值的擬合情況良好。否則，說(shuō)明回歸直線對(duì)原觀測(cè)值的擬合不理想圖 5.3 可知，連續(xù)性殘差曲線逐漸趨向于 0，說(shuō)明計(jì)算次數(shù)越多效果越理想，經(jīng) 次迭代計(jì)算，已經(jīng)達(dá)到預(yù)計(jì)精度。同樣，x 方向和 y 方向的速度殘差曲線也逐
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TD745

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2514838