管涔山煤矿13102工作面开采诱发地表移动规律及地表水防治研究

发布时间：2020-06-14 05:43

【摘要】：目前,煤矿工业正在我国如火如荼地进行着,煤炭的用途广泛这就意味着,煤炭的开采会带动国家经济建设的发展,同时,由于煤矿的开采,矿山内岩体进行了应力重分布,这将导致岩层的变形以及一系列的变化,若不及时在开采过程中采取措施,势必会影响煤矿的安全开采。例如:开采过程中,如不采取地表水防治措施,地表水将汇集在采空区塌陷坑内或补给到其它含水层,甚至可能通过裂缝进入矿井内,造成水患。同时,对于浅埋厚煤层,开采常常造成大量的地表沉陷以及地表裂缝,容易造成漏风的危险性,对煤矿安全开采产生危害。本文以“正兴煤业有限公司13102工作面地表防排水措施研究”项目为背景,利用数值模拟方法,对管涔山煤矿13102工作面开采引发的地面沉陷规律进行动态预测,确定各个开采阶段地表沉陷范围、沉降量与冒落带和导水裂隙带(“两带”)发育高度,以此分析地表裂缝的发育范围,并提出了一套地表水的排截措施和地表裂缝的治理方法。论文的主要工作和研究成果如下:(1)利用FLAC~(3D)软件,分别对煤层开采厚度为3m、5m、7m、9m、11m以及全采(13m)六种情况建立六个模型分别进行模拟计算,得到了不同采厚情况下13102工作面地表最大水平、倾斜、沉降位移值和影响半径,得出地表位移值及影响半径与开采厚度的关系。(2)通过数值模拟计算,确定了采空区上覆“两带”发育高度进行了模拟计算,算得全采完成时两带发育高度约为108m,其次,研究矿区水文地质,结合分析研究区内含水层的水力联系,以及预测矿井排水引起的各含水层水位变化规律的基础上对研究区内地表水渗漏进行危险性评价。(3)在地表移动规律分析与水文地质分析的基础上,根据实际地形地貌特征,分析地表裂缝的发育情况,并以此提出地表水的排截措施和地裂缝的填压方案。 【学位授予单位】：中国地质大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TD325;TD745

【图文】：

石炭系本溪组,奥陶系中统,上马家沟组,地层

7图 2-1 交通位置图2.2 研究区地质概况2.2.1 地层根据对当地的地质情况调查显示，研究区主要包括如下地层：1、奥陶系中统上马家沟组（O2s）组成成分多为石灰岩，条带状泥灰岩和泥质、白云质灰岩等，厚度＞180m。该地层未见底。2、石炭系本溪组（C2b）

计算模型,开采厚度,节点,单元

系太原组和本溪组、奥陶系中统上马家沟组等。本次对 13 号煤层开采厚度为 3mm、7m、9m、11m 以及全采六种情况建立六个模型分别进行模拟计算。开采厚度为 3，共计 956708 个单元，503634 个节点；开采厚度为 5m 时，共计 923252 个单元88176 个节点；开采厚度为 7m 时，共计 876768 个单元，465410 个节点；开采厚 9m 时，共计 841116 个单元，448273 个节点；开采厚度为 11m 时，共计 795217 元，425503 个节点；全采时，共计 811650 个单元，434083 个节点。图 3-1 为计型。

【相似文献】