【摘要】：“紅層”廣泛分布于我國華中、華南、西南及西北廣大地區(qū),具有巖體強度較低、抗風化能力弱、親水性強以及浸水后巖體軟化,強度迅速下降的特點,使得“紅層”工程問題日益突出�；幢钡V業(yè)集團信湖煤礦地質構造復雜,普遍被古近系巨厚“紅層”所覆蓋,加上目前針對“紅層”工程地質與水文地質研究和借鑒較少,使得“紅層”工程地質特性及煤層開采可能誘發(fā)的災害問題越來越受關注。本文以安徽省信湖煤礦82采區(qū)“紅層”為研究對象,在分析其水文地質與工程地質條件基礎上,結合勘探過程中所收集到的信息,對古近系“紅層”的分布規(guī)律及其物理、力學特性展開研究。利用XRD衍射分析和SEM掃描電鏡進行“紅層”微觀結構分析,并通過全應力-應變滲透試驗(GDS)和耐崩解試驗,了解“紅層”水理性質,進行隔水性能評價。同時,結合沖擊傾向性測試,系統(tǒng)的總結了信湖煤礦古近系“紅層”獨特的工程地質特性。通過研究發(fā)現,“紅層”整體性及自承性較差,隨著8煤的開采,巨厚“紅層”將在自重作用下隨著基巖的垮落而增加支架的附加荷載,尤其是斷層處,易形成較為強烈的礦山壓力顯現。另外,“紅層”底部往往發(fā)育一定厚度的砂礫巖含水層,在采動的影響下易被導水裂隙帶波及而導致“紅層”突水。故本文以824工作面為例,結合FLAC~(3D)模擬軟件研究“兩帶”(裂隙帶、冒落帶)高度、斷層影響范圍以及采動覆巖破壞規(guī)律,并基于理論分析、數值模擬和相似條件礦井類比的方法確定導水裂隙帶高度113m。然后結合勘探資料,在分析82采區(qū)巨厚“紅層”災害隱患的基礎上,提出了“紅層”與煤層間距、斷層影響因素、導水裂隙帶高度、“紅層”底部含水層厚度、“紅層”底部RQD、“紅層”底部含水層泥巖比例、煤層厚度、“紅層”厚度和鉆孔單位涌水量9個誘發(fā)礦井地質災害的主控因素,利用層次分析法(簡稱AHP),建立了礦井地質災害易發(fā)生程度分區(qū)評價的指標體系,對信湖煤礦82采區(qū)上覆巨厚“紅層”誘發(fā)不良地質災害的危險性程度進行分區(qū),為實現巨厚“紅層”下煤層安全開采提供基礎參考。該論文有圖79幅,表28個,參考文獻96篇。
【學位授予單位】：中國礦業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TD163.1
【圖文】：

技術路線圖

Area2.1 研究區(qū)概況（General Situations of StudyArea）信湖煤礦位于安徽省亳州市渦陽縣境內，行政區(qū)劃屬渦陽縣，位于淮北煤田的西部。地理坐標：東經 116°03′00″～116°09′15″，北緯 33°22′30″～33°35′00″；中心點坐標：Y=39417000，X=3709000，距渦陽縣城約 14km。井田范圍：東起礦權邊界，西至 F5 斷層，北起 F8 斷層或礦權邊界，南至石炭系太原組第一層灰?guī)r露頭線，東西寬約 9km，南北長約 20km，井田面積約 114km2，可采儲量 24696.3Mt，礦井建設規(guī)模 300Mt/a，服務年限為 63.5a。區(qū)內陸路交通較為方便，渦陽縣城東 3km 有濉阜鐵路經過，縣城北附近有天齊廟站（會讓站）和龍山集站（中間站）。本區(qū)西部約 26km 處有京九鐵路，勘查區(qū)東部和東北部分別有渦陽～阜陽、渦陽～亳州的干線公路，渦陽至蚌埠、淮北及鄰縣均有四通八達的公路網。渦河流經本區(qū)的東北邊界，上游可達亳州，下游直通淮河，可長年通航小型機動船，交通比較便利，見圖 2-1。

圖 2-3 82 采區(qū)“紅層”厚度等值線圖Figure 2-3 The thickness contour map of "Red Beds" in No. 82 mining area82 采區(qū) 8 煤厚度等值線圖如圖 2-4，由圖可以看出：82 采區(qū) 8 煤發(fā)育穩(wěn)定，煤層厚度范圍 4.1~10.08m，且自南向北逐漸增大。

【參考文獻】

相關期刊論文 前5條

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本文編號：2771002