發(fā)布時間：2017-09-26 04:29

  本文關(guān)鍵詞：深部采區(qū)復雜構(gòu)造煤層頂板砂巖富水性多因素預測研究

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【摘要】：礦井頂板水害是礦井水害之一,嚴重威脅了煤炭的安全回采。礦井頂板水的涌出,不僅惡化了工作面的生產(chǎn)環(huán)境,而且給礦井生產(chǎn)帶來不安全因素。六采區(qū)位于兗州煤田向斜核部南翼,采深600-1000m,地應力水平高;采區(qū)斷層多、次級褶皺多,構(gòu)造復雜。3煤頂板砂巖含水層的富水性分布極不均勻,水文地質(zhì)開采條件復雜,局部地段存在發(fā)生災害性涌水的可能。本文以采區(qū)及鄰近采區(qū)水文地質(zhì)鉆孔資料為基礎(chǔ),分析了采區(qū)的水文地質(zhì)邊界條件和煤層頂板含、隔水層關(guān)系,確定了采區(qū)以靜儲量為主的砂巖裂隙水。根據(jù)鉆孔資料和煤層頂板巖性等資料多因素分析和模擬了采區(qū)導水裂隙帶發(fā)育高度,確定了砂巖累計厚度、沖洗液消耗量統(tǒng)計高度為100m。在前人研究的基礎(chǔ)上,研究了應力水平對砂巖裂隙的影響,得到采區(qū)隨著煤層頂板砂巖埋深的增加,裂隙趨于閉合,富水性相對降低的結(jié)論。通過斷層的穩(wěn)定性給采區(qū)定性,在構(gòu)造穩(wěn)定的基礎(chǔ)上,應用體應變公式,得到結(jié)論并且結(jié)合采區(qū)不同深度的抽水試驗驗證了結(jié)論的正確性。應用Arcgis與matlab軟件,采用巖性、裂隙率、構(gòu)造、應力水平因素,建立層次分析(AHP)富水性模型和神經(jīng)網(wǎng)絡(ANN)富水性模型。采用專家經(jīng)驗打分方法,得到影響因子系數(shù),采用加權(quán)疊加方式,得到采區(qū)相對性富水性分區(qū)圖;采用十四、四采區(qū)突水點再隨機加人工微調(diào)選擇非突水點作為學習訓練樣本,得到人工神經(jīng)網(wǎng)絡(net),應用神經(jīng)網(wǎng)絡對煤層頂板砂巖富水性分區(qū)。對比和研究了六采區(qū)層次分析(AHP)富水性分區(qū)圖與神經(jīng)網(wǎng)絡(ANN)富水性分區(qū)圖之間的關(guān)系。結(jié)合采區(qū)鉆孔抽水資料,以及近年來采區(qū)開采情況,驗證富水性分區(qū)圖的分區(qū)結(jié)果。給予采區(qū)涌水量估計和采區(qū)防治水方案。
【關(guān)鍵詞】：復雜構(gòu)造 埋深 砂巖裂隙 導高 層次分析 神經(jīng)網(wǎng)絡
【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】：2016
【分類號】：TD745;P641.461
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-15
• 變量注釋表15-16
• 1 緒論16-24
• 1.1 選題背景及研究意義16-18
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀18-21
• 1.3 主要研究內(nèi)容21-22
• 1.4 研究方法及技術(shù)路線22-24
• 2 研究區(qū)概況24-34
• 2.1 自然地理條件24-26
• 2.2 研究區(qū)地質(zhì)、水文地質(zhì)條件26-32
• 2.3 礦區(qū)突水記錄32-34
• 3 斷層影響下導水裂隙帶高度預計分析34-46
• 3.1 導水裂隙帶高度影響因素分析34-36
• 3.2 多因素導水裂隙帶高度預計分析36-40
• 3.3 斷層影響下導水裂隙帶發(fā)育高度的數(shù)值模擬40-45
• 小結(jié)45-46
• 4 地應力場對古構(gòu)造裂隙的控制分析46-54
• 4.1 采區(qū)現(xiàn)今地應力分布情況46-47
• 4.2 礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造與古應力場的關(guān)系47-50
• 4.3 埋深對裂隙的影響50-52
• 4.4 采區(qū)富水性與埋深的抽水試驗研究52-53
• 小結(jié)53-54
• 5 采區(qū)頂板砂巖多因素富水性綜合評價54-76
• 5.1 評價方法54-57
• 5.2 富水性影響因素分析57-65
• 5.3 頂板砂巖多因素層次分析（AHP）模型及分區(qū)評價65-69
• 5.4 神經(jīng)網(wǎng)絡（ANN）評價模型與分區(qū)評價69-73
• 5.5 層次分析（AHP）與神經(jīng)網(wǎng)絡（ANN）富水性模型對比分析73-76
• 6 采區(qū)涌水量預計及首采面水害防治76-81
• 6.1 采區(qū)涌水量預計76-78
• 6.2 首采面探放水孔初步設計78-81
• 結(jié)論81-82
• 參考文獻82-86
• 附錄86-87
• 作者簡歷87-89
• 學位論文數(shù)據(jù)集89

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 黃存捍;馮濤;王衛(wèi)軍;劉輝;;斷層影響下底板隔水層的破壞機理研究[J];采礦與安全工程學報;2010年02期

2 高延法;巖移“四帶”模型與動態(tài)位移反分析[J];煤炭學報;1996年01期

3 聶宗笙;華北地區(qū)的燕山運動[J];地質(zhì)科學;1985年04期

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本文編號：921508