煤层底板灰岩富水性定量综合物探研究

发布时间：2017-10-23 04:31

  本文关键词：煤层底板灰岩富水性定量综合物探研究

  更多相关文章： 定量探测 煤矿底板灰岩水 数值模拟 物理模拟 综合物探法

【摘要】：煤矿底板灰岩富水性大小与煤矿安全生产密切相关。目前矿井地球物理方法对底板灰岩富水性探测大多停留在定性解释阶段,且由于地球物理场本身的多解性,运用单一地球物理方法探测底板灰岩富水性存在不确定风险。因此,为减少单一预测技术和单一地球物理方法的不确定性,本文尝试运用矿井综合物探法(直流电法、瞬变电磁法、地震反射波法)研究底板灰岩富水性与地球物理参数的相关性特征及其定量关系,对指导矿井水害防治具有重要现实意义。本文基于稳态电场、瞬态电磁场及弹性波场原理,针对煤矿底板灰岩富水性基本特征,建立三维底板灰岩数值模型和相似物理模型,结合矿井探放水工程实验,得到综合地球物理参数与底板灰岩富水性的相关性特征。分析数值模拟和物理模拟试验数据,提出底板灰岩含水量大小与综合地球物理参数(电性参数、弹性波参数等)之间的定量关系公式,直流电法与瞬变电磁法的视电阻率在高阻灰岩背景条件下,视电阻率值与含水率成反比关系,通过地震反射波可以定量确定灰岩的不完整区域边界;在此基础上,通过对煤矿灰岩水赋存特征与规律的现场矿井综合地球物理探测,总结出煤层底板灰岩电性参数特性、弹性波特征与富水性之间的定量关系,得到低阻异常区涌水量定量公式Vek QSba?????和钻孔最初涌水量的预测公式,并在该矿另一放水大巷进行了预测验证,取得较好效果;融合单一地球物理方法优势,提出一套采用综合物探方法定量探查水量的技术方法。经过以上研究,初步得到综合地球物理参数与底板灰岩富水性的定量关系,理论研究和实际应用有待进一步开展。
【关键词】：定量探测 煤矿底板灰岩水 数值模拟 物理模拟 综合物探法
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P631;TD745
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-16
• 变量注释表16-17
• 1 绪论17-23
• 1.1 课题背景及研究意义17
• 1.2 国内外研究现状17-21
• 1.3 研究内容21-23
• 2 综合物探基本理论23-32
• 2.1 直流电法探测方法原理[62~64]23-26
• 2.2 矿井巷道地震勘探方法26-29
• 2.3 矿井瞬变电磁探测技术29-31
• 2.4 小结31-32
• 3 数值模拟32-45
• 3.1 电法正演模拟32-39
• 3.2 Tesseral地震正演模拟39-44
• 3.3 小结44-45
• 4 物理模拟45-68
• 4.1 模型概况45-46
• 4.2 直流电场法实验46-57
• 4.3 瞬变电磁实验57-59
• 4.4 地震实验59-67
• 4.5 综合物探建模67
• 4.6 小结67-68
• 5 工程探测定量公式推导及预测验证68-80
• 5.1 煤层灰岩放水大巷富水区概况68-69
• 5.2 综合物探结果与钻孔涌水量分析69-74
• 5.3 定量探水规律经验公式74-77
• 5.4 定量探水预测验证77-80
• 6 结论与展望80-82
• 6.1 研究结论80-81
• 6.2 展望81-82
• 参考文献82-86
• 作者简历86-88
• 学位论文数据集88

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 邓中策,蔡永恩,王成绪;煤层开挖过程中底板突水的弹塑性有限元模拟及初步分析[J];北京大学学报(自然科学版);1990年06期

2 刘书会;频率—慢度域中的地震多次波的压制[J];工程地球物理学报;2004年03期

3 段建华;;综合物探技术在矿井防治水中的应用[J];华北科技学院学报;2009年04期

4 李白英;预防矿井底板突水的“下三带”理论及其发展与应用[J];山东矿业学院学报(自然科学版);1999年04期

，

本文编号：1081646