近年來，隨著董家河煤礦開采深度的增加，開采環(huán)境日趨復(fù)雜，水壓、地應(yīng)力等不斷增大，太原組下部煤層開采受到奧陶紀(jì)灰?guī)r承壓水的威脅將更加突出，如何有效預(yù)防和控制底板奧灰?guī)r溶水害問題已變得十分迫切和重要。本文圍繞帶壓開采條件下煤層底板突水的影響因素分析、采動(dòng)支承壓力和承壓水壓力數(shù)學(xué)模型的建立、流固耦合數(shù)值模型的建立、底板隔水層突水危險(xiǎn)區(qū)域等級(jí)劃分、底板注漿改造工程設(shè)計(jì)依據(jù)等科學(xué)問題，綜合運(yùn)用理論分析、數(shù)值模擬、現(xiàn)場測試及實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)等技術(shù)途徑，對滲流與應(yīng)力耦合作用下底板采動(dòng)破壞特征及突水機(jī)理展開了全面系統(tǒng)的研究，并取得了如下成果：（1）在分析董家河煤礦工程地質(zhì)、水文地質(zhì)及以往突水資料的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)研究了影響董家河煤礦5號(hào)煤層底板突水的主要因素，即奧灰?guī)r含水層水頭高度、含水層富水性、底板隔水層巖性、巖層組合特征、地質(zhì)構(gòu)造以及礦山壓力等，董家河煤礦5號(hào)煤層底板突水是這些因素共同作用的結(jié)果，在這些影響因素中，地質(zhì)構(gòu)造和奧灰水頭高度是主導(dǎo)因素、奧灰?guī)r的富水性以及底板隔水層的組合特性是客觀因素、采動(dòng)礦壓是促進(jìn)因素、工作面的傾斜長度及開采面積是工程主觀因素。（2）應(yīng)用煤體線性彈塑性軟化模型，推導(dǎo)出煤壁前方支... 

【文章來源】：西安科技大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：136 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

煤體全應(yīng)力-應(yīng)變過程曲線

點(diǎn)開始形成新的破裂；應(yīng)變強(qiáng)化階段，由于新生裂隙產(chǎn)生，試件內(nèi)裂隙加密且出明顯的擴(kuò)容性。在應(yīng)力達(dá)到極限強(qiáng)度前，BC 段內(nèi)裂破裂開始快速傳播，CD 段內(nèi)破裂迅速傳播，體積擴(kuò)容體產(chǎn)生大量縱向裂隙；塑性軟化階段，應(yīng)力隨破裂發(fā)展而急劇下降，變形量增現(xiàn)出煤樣壓酥，可見煤樣的這種變形特征與其內(nèi)部裂隙關(guān)；流動(dòng)變形階段，煤體最終破壞后，由于側(cè)向壓力作用及殘余強(qiáng)度。塑性應(yīng)變軟化模 的建立節(jié)煤體變形特征分析可知，煤體的變形表現(xiàn)出彈塑性軟過程曲線簡化成理想的線性彈塑性軟化模型，如圖 3.3為峰值強(qiáng)度前的彈性變形區(qū)以及峰值后的塑性軟化變度用塑性軟化角 （ ≠0）表示。

安科技大學(xué)博士學(xué)位論文28從圖3.4中可以看出，長壁工作面前方煤壁內(nèi)的支承壓力叫前支承壓力，前支承壓力區(qū)寬度范圍為20~25m，從煤壁到支承壓力峰值距離為0~15m。工作面兩端沿上下順槽煤壁的壓力為側(cè)支承壓力，側(cè)方支承壓力的范圍為15~20m。在采空區(qū)內(nèi)形成后支承壓力，側(cè)支承壓力和前支承壓力在上下順槽與回采空間交叉點(diǎn)會(huì)合，并疊加成尖峰支承壓力，該處應(yīng)力集中系數(shù)相對較大。從圖X1X1和X2X2剖面圖中可以看出，煤層采動(dòng)后不僅在工作面周圍煤壁上產(chǎn)生高于原始應(yīng)力的支承壓力，而且在工作面范圍內(nèi)，垂直壓力大大低于覆蓋層的巖石地應(yīng)力γH

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3053809