目前,礦井突水災害作為嚴重影響煤礦安全高效生產與開采的重大災害之一,造成的人員傷亡和直接經濟損失位居各類地質災害前列。為研究導水裂隙帶內破碎巖體滲流致災機理,本文以彬長礦區(qū)文家坡煤礦為研究區(qū),從導水裂隙帶內破碎巖體的發(fā)育特征研究入手,運用相似材料模擬實驗、破碎巖體的滲流試驗和破碎巖體數(shù)值分析模擬等技術手段,對導水裂隙帶內的變質量破碎巖體非線性滲透特征進行了系統(tǒng)的研究和分析,取得了如下成果:（1）基于文家坡煤礦地質調查的基礎資料,通過相似材料模擬實驗裝置,建立了文家坡煤礦4103工作面地層巖性模型,模擬了導水裂隙帶及帶內破碎巖體隨著工作面開采時的發(fā)育特征,得到了導水裂隙帶最終的發(fā)育高度為150m、導水裂隙帶內破碎巖體發(fā)育形態(tài)呈現(xiàn)近似等腰梯形以及帶內所波及巖層巖性為細粒砂巖、泥巖以及粗粒砂巖。（2）依據(jù)對導水裂隙帶內破碎巖體巖性的概化結果制備了導水裂隙帶內破碎巖體的試樣,采用DDL-600電子萬能試驗機及滲透系統(tǒng)開展了導水裂隙帶內破碎巖體滲流試驗,得到了導水裂隙帶內破碎巖體的孔隙率、滲透率、滲流速度、孔壓梯度、非Darcy流β因子等破碎巖體滲透參數(shù)的變化規(guī)律,得到了孔壓梯度與滲流速度之間服... 

【文章來源】：西安科技大學陜西省

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

技術路線圖

2研究區(qū)概況9拔+1170～+1200m，紅巖河谷高程+870～+930m。全區(qū)最高處位于茉莉凹塔梁塬上，高程為1217m；最低處標高為870m，相對高差347m。彬長礦區(qū)屬陜北黃土高原與隴東黃土高原結合部的塬梁溝壑區(qū)，地勢西南高東北低，涇河自西北向東南貫穿中部，將全區(qū)分割成東北、西南兩塬加川道的地貌格局。兩個塬體均向涇河干流傾斜，塬面破碎，溝壑密集（見圖2.2）。圖2.2文家坡煤礦衛(wèi)星遙感圖2.2礦區(qū)地層構造2.2.1地層文家坡礦區(qū)地表大部分的地區(qū)被第四系的黃土及新近白堊系的紅土所覆蓋，在文家坡紅巖河下游及其支溝出露有白堊系下統(tǒng)洛河組和白堊系華池組。鉆孔揭露的地層由老至新依次有：三疊系上統(tǒng)胡家村組（T3h）、侏羅系下統(tǒng)富縣組（J1f）、中統(tǒng)延安組（J2y）、直羅組（J2z）、安定組（J2a）、白堊系下統(tǒng)宜君組（K1y）、洛河組（K1l）、華池組（K1h）、

西安科技大學碩士學位論文12傾向3～5o，兩翼跨度5km左右，起伏幅度南翼80m，北翼150m，區(qū)內軸向延長約4km。圖2.3區(qū)域構造分布圖2）本區(qū)北部受里村小背斜影響。3）本區(qū)中部受南玉子向斜控制，兩翼寬緩，軸部較平坦，局部發(fā)育小的波狀起伏。為本區(qū)沉積和聚煤中心。（2）裂隙在紅巖河的師家河段洛河組砂礫巖中見一組三條平行裂隙，間距1.20m，裂隙寬度2-5cm，傾向248o∠70o。（3）斷層41盤區(qū)有斷層13條，其中逆斷層2條，正斷層11條。三維地震解釋發(fā)現(xiàn)5條斷層，巷道掘進、工作面回采中揭露斷層8條（圖2.4）。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]韓城礦區(qū)構造控煤樣式與構造控煤模式[J]. 孫學陽,夏玉成,李成,苗霖田,李鵬強.  西安科技大學學報. 2019(01)
[2]2000—2016年我國煤礦重特大事故統(tǒng)計分析[J]. 朱云飛,王德明,李德利,戚緒堯,邵振魯.  能源與環(huán)保. 2018(09)
[3]重復采動下覆巖移動相似模擬實驗研究[J]. 孫學陽,寇規(guī)規(guī),李鵬強,付恒心,李成.  煤炭技術. 2018(09)
[4]榆神府礦區(qū)保水采煤技術研究進展[J]. 孫學陽,劉自強,李成,苗霖田.  煤礦安全. 2018(07)
[5]特厚煤層導水裂隙帶發(fā)育高度的模擬實驗[J]. 孫學陽,李鵬強,寇規(guī)規(guī),付恒心,李成,苗霖田.  煤炭技術. 2018(06)
[6]三軸應力下不同粒徑破碎砂巖滲透特性試驗[J]. 張?zhí)燔?尚宏波,李樹剛,魏文偉,包若羽,潘紅宇.  巖土力學. 2018(07)
[7]韓城礦區(qū)縱彎褶皺的幾何學特征及其形成演化機理[J]. 夏玉成,孫廷臣,梁倩文,王社榮,杜少華,劉鵬程.  煤炭學報. 2018(03)
[8]煤礦開采對地表反向滑坡穩(wěn)定性影響的模擬[J]. 孫學陽,李鵬強,李聰,鄔景方,楊旭,何拓平.  煤礦安全. 2017(08)
[9]綜采工作面頂板次生離層水害形成機理分析[J]. 孫學陽,付恒心,寇規(guī)規(guī),劉亮東,李鵬強,苗霖田.  采礦與安全工程學報. 2017(04)
[10]基于非達西流模型的煤礦突水滲流機制數(shù)值模擬[J]. 楊斌,楊天鴻,師文豪,楊鑫.  金屬礦山. 2017(06)

博士論文
[1]采動破碎巖體非線性滲流規(guī)律研究[D]. 張建營.中國礦業(yè)大學 2019
[2]變質量破碎泥巖滲透性的加速試驗研究[D]. 王路珍.中國礦業(yè)大學 2014
[3]破碎巖體變質量流固耦合動力學理論及應用研究[D]. 姚邦華.中國礦業(yè)大學 2012
[4]基于流固耦合動力學的礦壓顯現(xiàn)與瓦斯涌出相關性分析[D]. 黃偉.中國礦業(yè)大學 2011

碩士論文
[1]山嶺隧道斷層破碎巖體的變質量滲流特性研究[D]. 尹鑫.中國礦業(yè)大學 2018
[2]基于顆粒離散元的砂巖滲流時效破裂規(guī)律及應用[D]. 孟凡非.中國礦業(yè)大學 2018
[3]基于PFC3D的土體滲透破壞數(shù)值模擬[D]. 智斌.中國地質大學(北京) 2016
[4]基于SPH方法的流體運動與固液耦合模擬研究[D]. 章恒.中國科學技術大學 2015
[5]采動破碎巖體滲流特性及滲流耦合模型研究[D]. 陳仕闊.東北大學 2008



本文編號：2950400