本文關(guān)鍵詞：玉華煤礦礦井突水機(jī)理研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：礦井突水是我國(guó)大多數(shù)煤礦普遍存在的重大安全問(wèn)題，礦井水害也是煤礦長(zhǎng)期以來(lái)難以解決的一大難題。其中，，離層水害作為一個(gè)以往就存在但近幾年才被重視起來(lái)的問(wèn)題，人們對(duì)于它的研究還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。離層突水具有瞬時(shí)水量大、突水前兆不明顯、危害大等特點(diǎn)，對(duì)此，國(guó)內(nèi)外研究成果主要集中于離層形成機(jī)理、分布規(guī)律及離層注漿減沉的工程應(yīng)用，對(duì)于離層水形成條件及其涌突水機(jī)理等研究很少。因此，開(kāi)展離層水突水機(jī)理的分析和研究工作，對(duì)今后提出切實(shí)有效的防治水措施、改善煤礦安全生產(chǎn)條件等方面具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義和長(zhǎng)遠(yuǎn)的戰(zhàn)略意義。 本文以陜西銅川焦坪礦區(qū)玉華煤礦為主要研究對(duì)象，從井田的地質(zhì)和水文地質(zhì)資料入手，運(yùn)用關(guān)鍵層理論、材料力學(xué)理論及變形分析方法，從理論上對(duì)工作面4-2號(hào)煤層采動(dòng)后造成的覆巖移動(dòng)破壞規(guī)律進(jìn)行研究，并對(duì)導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育高度進(jìn)行了預(yù)測(cè)；以煤礦多次出現(xiàn)頂板離層水突水的1418工作面為地質(zhì)原型，建立計(jì)算機(jī)數(shù)值模型和物理相似材料模擬實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ�，運(yùn)用FLAC3D（有限差分）和UDEC（離散元）兩種功能優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的數(shù)值模擬軟件，直觀地模擬1418工作面主采的4-2號(hào)煤層在實(shí)際采動(dòng)過(guò)程中覆巖垮落及導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育情況，得出研究區(qū)導(dǎo)水裂隙帶最大發(fā)育高度。同時(shí)通過(guò)相似材料模擬實(shí)驗(yàn)，綜合分析得出離層的可能發(fā)育位置和煤層采動(dòng)后導(dǎo)水裂隙帶的最大發(fā)育高度。并通過(guò)分析確定離層空間可能發(fā)育的位置，離層水形成、發(fā)展及突水過(guò)程，從而總結(jié)玉華井田上覆巖層離層水突水機(jī)理，為提出有效的防治水措施和方案打好基礎(chǔ)。 本文采用的多個(gè)模擬實(shí)驗(yàn)方法和所選參數(shù)得到了實(shí)測(cè)結(jié)果和理論分析的驗(yàn)證，故所得結(jié)論具有一定的可靠性。希望可以對(duì)今后煤礦的安全生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展等起到一定積極的作用，同時(shí)希望對(duì)于焦坪礦區(qū)乃至于黃隴侏羅紀(jì)煤田在進(jìn)行深部煤炭資源的開(kāi)采時(shí)有借鑒作用和參考價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：玉華煤礦 離層突水 導(dǎo)水裂隙帶 數(shù)值模擬 物理實(shí)驗(yàn)
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：TD745
【目錄】：

• 摘要2-3
• ABSTRACT3-8
• 1 緒論8-19
• 1.1 選題背景及研究意義8-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)10-16
• 1.2.1 頂板突水水害的研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.2 采動(dòng)覆巖移動(dòng)與離層發(fā)育的研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.3 存在的問(wèn)題及發(fā)展趨勢(shì)15-16
• 1.3 研究目標(biāo)與研究?jī)?nèi)容16-17
• 1.3.1 研究目標(biāo)16
• 1.3.2 研究?jī)?nèi)容16-17
• 1.4 研究方法與技術(shù)路線(xiàn)17-19
• 1.4.1 研究方法17-18
• 1.4.2 實(shí)驗(yàn)方法18
• 1.4.3 技術(shù)路線(xiàn)18-19
• 2 玉華井田地質(zhì)特征及概況19-35
• 2.1 自然地理與地質(zhì)概況19-27
• 2.1.1 礦區(qū)及井田位置19-20
• 2.1.2 地貌特征與氣候20
• 2.1.3 地層特征20-23
• 2.1.4 構(gòu)造特征23-26
• 2.1.5 煤層特征26-27
• 2.2 水文地質(zhì)特征27-31
• 2.2.1 井田水力性質(zhì)27-28
• 2.2.2 井田含水層水文地質(zhì)特征28-29
• 2.2.3 井田隔水層水文地質(zhì)特征29-30
• 2.2.4 地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄條件30-31
• 2.2.5 井田及周邊老窯及采空區(qū)水分布31
• 2.3 礦井充水因素分析31-33
• 2.3.1 充水水源31-32
• 2.3.2 充水通道32-33
• 2.3.3 充水強(qiáng)度33
• 2.4 開(kāi)采狀況33-34
• 2.5 本章小結(jié)34-35
• 3 采動(dòng)影響煤層頂板離層突水理論分析35-54
• 3.1 采動(dòng)煤層頂板覆巖破壞分帶35-36
• 3.2 覆巖破壞力學(xué)理論分析36-40
• 3.2.1 覆巖關(guān)鍵層理論36-38
• 3.2.2 關(guān)鍵層的極限跨距分析38-39
• 3.2.3 軟巖受力彎曲的水平變形分析39
• 3.2.4 巖層下部自由空間計(jì)算及其破斷關(guān)系39-40
• 3.3 覆巖離層水形成的基本理論40-43
• 3.4 影響煤層上覆巖層變形的主要因素43-45
• 3.5 導(dǎo)水裂隙帶的形成與發(fā)展45-47
• 3.5.1 導(dǎo)水裂隙帶的形態(tài)45
• 3.5.2 導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育的動(dòng)態(tài)特征45-46
• 3.5.3 導(dǎo)水裂隙帶最大高度變化的特點(diǎn)46
• 3.5.4 導(dǎo)水裂隙帶高度的確定46-47
• 3.6 煤層頂板突水影響因素分析47-48
• 3.7 導(dǎo)水裂隙帶高度的理論預(yù)計(jì)48-53
• 3.8 本章小結(jié)53-54
• 4 覆巖離層移動(dòng)變形模擬研究54-94
• 4.1 玉華煤礦 1418 工作面概況54-55
• 4.2 煤層開(kāi)采形成的導(dǎo)水裂隙帶高度的發(fā)育規(guī)律55-57
• 4.2.1 經(jīng)驗(yàn)公式預(yù)計(jì)值55-56
• 4.2.2 導(dǎo)水裂隙帶高度實(shí)測(cè)值56-57
• 4.3 FLAC3D數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)57-70
• 4.3.1 FLAC3D簡(jiǎn)介57-59
• 4.3.2 本構(gòu)關(guān)系的選擇59-60
• 4.3.3 計(jì)算模型的建立60-63
• 4.3.4 模擬計(jì)算結(jié)果分析63-70
• 4.4 UDEC 數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)70-79
• 4.4.1 UDEC 簡(jiǎn)介70-71
• 4.4.2 基本原理71-74
• 4.4.3 計(jì)算模型的建立74-76
• 4.4.4 模擬計(jì)算結(jié)果分析76-79
• 4.5 物理相似材料模擬實(shí)驗(yàn)79-91
• 4.5.1 實(shí)驗(yàn)原理79-81
• 4.5.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)81-84
• 4.5.3 實(shí)驗(yàn)方法84-89
• 4.5.4 實(shí)驗(yàn)分析89-90
• 4.5.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)論90-91
• 4.6 理論計(jì)算與模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析91-93
• 4.6.1 結(jié)果對(duì)比91-92
• 4.6.2 結(jié)果分析92-93
• 4.7 本章小結(jié)93-94
• 5 煤層頂板離層突水機(jī)理分析94-101
• 5.1 離層水的產(chǎn)生與發(fā)展94-97
• 5.1.1 離層的形成與發(fā)展94-96
• 5.1.2 離層水的形成與發(fā)展96-97
• 5.2 離層水突水過(guò)程97-98
• 5.3 離層水突水機(jī)理98-100
• 5.4 本章小結(jié)100-101
• 6 結(jié)論與展望101-103
• 6.1 結(jié)論101-102
• 6.2 展望102-103
• 致謝103-104
• 參考文獻(xiàn)104-107
• 附錄107

【共引文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 張恒;陳壽根;向龍;;采用風(fēng)積沙治理高速公路下伏采空區(qū)技術(shù)研究[J];路基工程;2011年06期

2 軒大洋;許家林;朱衛(wèi)兵;王露;;注漿充填控制巨厚火成巖下動(dòng)力災(zāi)害的試驗(yàn)研究[J];煤炭學(xué)報(bào);2012年12期

3 肖均;向龍;陳壽根;;高速公路下伏采空區(qū)注漿投沙治理工藝[J];四川建筑;2010年05期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

1 胡青峰;特厚煤層高效開(kāi)采覆巖與地表移動(dòng)規(guī)律及預(yù)測(cè)方法研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）;2011年

2 李小琴;堅(jiān)硬覆巖下重復(fù)采動(dòng)離層水涌突機(jī)理研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2011年

3 李楊;淺埋煤層開(kāi)采覆巖移動(dòng)規(guī)律及對(duì)地下水影響研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京);2012年

4 嚴(yán)紅;特厚煤層巷道頂板變形機(jī)理與控制技術(shù)[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）;2013年

5 楊伯達(dá);五家溝礦特厚煤層區(qū)段煤柱參數(shù)及采動(dòng)平巷支護(hù)研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）;2014年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 向龍;高速公路下伏采空區(qū)風(fēng)積沙填充技術(shù)研究[D];西南交通大學(xué);2010年

2 楊蔡君;深部開(kāi)采復(fù)合頂板層間規(guī)律研究[D];安徽建筑工業(yè)學(xué)院;2010年

3 聞廣坤;深井復(fù)合頂板離層分離及穩(wěn)定性研究[D];安徽建筑工業(yè)學(xué)院;2012年

  本文關(guān)鍵詞：玉華煤礦礦井突水機(jī)理研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：496906