基于优化组合赋权法的底板岩溶陷落柱突水危险性评价研究
发布时间：2021-07-30 17:22
随着煤炭资源的日趋紧张,煤层的开采深度和强度不断增加,煤层开采过程中突水灾害给生产造成了巨大的经济损失,其中岩溶陷落柱突水是危害极大,极易常见的煤矿灾害之一。在采掘过程中岩溶陷落柱发生突水的事故也时常发生,因此对于岩溶陷落柱的突水机理和破坏规律进行研究,以及对岩溶陷落柱突水进行安全评价,实现对矿井的安全生产、提高煤炭的回收率具有十分重要的意义。首先收集研究区域的煤矿地质、水文地质、工程地质资料,并用直流电法勘探、三维地震勘探、可控源音频大地电磁法勘探煤层顶底板的充水性能,重点分析了研究区域含水层、隔水层的分布情况及富水性,确定岩溶陷落柱的分布和发育情况。然后从岩溶陷落柱的形成条件和阻水性能分析入手,从理论上对对底板岩溶陷落柱突水机理进行分析,探索底板岩溶陷落柱突水的一般影响因素,并进行灾害形成与多种影响因素相关性分析。对采场围岩破坏机理进行研究,分析工作面采动对煤层顶底板和岩溶陷落柱周围围岩的破坏特征。运用FLAC3D模拟了葛亭煤矿煤层底板岩溶陷落柱开采过程,对开挖过程中煤层顶底板和岩溶陷落柱周围围岩的破坏规律及机理进行分析,确定底板岩溶陷落柱突水的影响因素,并进行多种影响因素与底板岩...
【文章来源】：山东科技大学山东省
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１?２０１６年我国能源消耗量结构图??Ｆｉｇ．１．１?Ｅｎｅｒｇｙ?ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｍａｐ?ｏｆ?Ｃｈｉｎａ?ｉｎ?２０１６??
山东科技大学硕士学位论文?．?．?绪论??已知的陷落柱数量高达１３００余个，密度可达到每平方米７０个［？］。??若煤矿区内的陷落柱大量发育，就会严重干扰到矿区的安全生产，降低煤??炭的回收率，根据西山煤矿统计数据，陷落柱分布密度在每平方米２０？４０个时，??对矿区破坏范围占到己开采煤层面积的比率高达７％，造成的损失达到??１５％？３０％。虽然近些年，无线电坑透仪在隐伏陷落柱探测的运用，但是存在局??限性、滞后性，使得采煤工作面布置的盲目性，严重制约了煤矿的安全生产。??在我国煤矿已经揭露的陷落柱中，虽然大部分陷落柱是不导水或不含水的，??许多矿区在实际工作面推进过程中强行通过陷落柱，一般很少发生陷落柱突水??事故。但是自上世纪六十年代开始，我国煤矿发生了多次岩溶陷落柱突水事故。??事故现场如图１．２和图１．３所示。??
、１７煤层的底板充水含水层。陷落柱是地下水进入矿井的水属于高承压水，开采下组煤时有可能发生底板突水，是井充水含水层。??结合葛亭煤矿的地质参数，运用ＦＬＡＣ３Ｄ数值模拟软件，破坏规律，挖掘底板岩溶陷落柱突水的影响因素。??层充水性综合物理探测??矿２１６０采区采用多种物探手段进行地质构造、陷落柱的分为岩溶陷落柱突水的机理研究、危险性评价和布置采面提厲勘探??低速带的调查和试验，在野外布置三维测线采集到所需要室内工作站上进行资料处理与解释，对构造、陷落柱分布、度、奥灰顶界面做出定量和定性的结论，预防水害。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于流态转捩的非线性渗流模型及在陷落柱突水机理分析中的应用[J]. 杨天鸿,师文豪,刘洪磊,杨斌,杨鑫,刘再斌. 煤炭学报. 2017(02)
[2]赵庄二号井3#煤层陷落柱防水煤柱数值模拟研究[J]. 姚轲,张珏赟. 华北科技学院学报. 2016(06)
[3]采动影响下隐伏陷落柱突水数值模拟[J]. 李樯,马丹. 煤矿安全. 2016(08)
[4]采动诱发隐伏陷落柱突水机制与渗流耦合模型研究[J]. 王冬平. 煤炭工程. 2016(07)
[5]岩溶陷落柱分布规律及预测研究[J]. 刘强隆,洪托. 煤矿机械. 2016(07)
[6]基于优化组合赋权的煤层气开发风险评价研究[J]. 张勇昌,杨永国,罗金辉. 中国安全生产科学技术. 2016(05)
[7]采动影响下陷落柱的滞后突水机理研究[J]. 张勃阳,白海波,张凯. 中国矿业大学学报. 2016(03)
[8]我国华北煤田岩溶陷落柱预测研究[J]. 尹尚先,徐斌,刘德民,徐慧. 煤炭科学技术. 2016(01)
[9]基于优化组合赋权法的都汶高速沿线泥石流危险度评价[J]. 韩玫,胡卸文,梁敬轩. 山地学报. 2015(05)
[10]带压开采陷落柱突水影响因素数值模拟[J]. 李振华,翟常治,李龙飞. 安全与环境学报. 2015(04)
博士论文
[1]采动影响下陷落柱渗流演化规律试验研究[D]. 张勃阳.中国矿业大学 2016
[2]深部煤层底板变形破坏机理及突水评价方法研究[D]. 张风达.中国矿业大学(北京) 2016
[3]中国煤炭消费及效率评价研究[D]. 王鉴雪.中国矿业大学（北京） 2012
[4]陷落柱活化导水机理研究[D]. 许进鹏.山东科技大学 2006
硕士论文
[1]掘进条件下陷落柱活化导水数值模拟及探测研究[D]. 周锦涛.山东科技大学 2017
[2]沁水盆地南部郑庄地区构造及水文地质控气规律研究[D]. 王辉.中国地质大学(北京) 2016
[3]华北典型煤矿区奥陶系碳酸盐岩溶蚀试验研究[D]. 邵东梅.煤炭科学研究总院 2009
[4]滕北矿区水文地质特征及岩溶陷落柱发育规律研究[D]. 毕雅静.山东科技大学 2006
[5]岩溶陷落柱岩体结构力学特征及其突水风险预测的研究[D]. 司海宝.安徽理工大学 2005
[6]西山煤田岩溶陷落柱形态学特征及构造水文演化[D]. 赵金贵.太原理工大学 2004
本文编号：3311817
【文章来源】：山东科技大学山东省
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１?２０１６年我国能源消耗量结构图??Ｆｉｇ．１．１?Ｅｎｅｒｇｙ?ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｍａｐ?ｏｆ?Ｃｈｉｎａ?ｉｎ?２０１６??
山东科技大学硕士学位论文?．?．?绪论??已知的陷落柱数量高达１３００余个，密度可达到每平方米７０个［？］。??若煤矿区内的陷落柱大量发育，就会严重干扰到矿区的安全生产，降低煤??炭的回收率，根据西山煤矿统计数据，陷落柱分布密度在每平方米２０？４０个时，??对矿区破坏范围占到己开采煤层面积的比率高达７％，造成的损失达到??１５％？３０％。虽然近些年，无线电坑透仪在隐伏陷落柱探测的运用，但是存在局??限性、滞后性，使得采煤工作面布置的盲目性，严重制约了煤矿的安全生产。??在我国煤矿已经揭露的陷落柱中，虽然大部分陷落柱是不导水或不含水的，??许多矿区在实际工作面推进过程中强行通过陷落柱，一般很少发生陷落柱突水??事故。但是自上世纪六十年代开始，我国煤矿发生了多次岩溶陷落柱突水事故。??事故现场如图１．２和图１．３所示。??
、１７煤层的底板充水含水层。陷落柱是地下水进入矿井的水属于高承压水，开采下组煤时有可能发生底板突水，是井充水含水层。??结合葛亭煤矿的地质参数，运用ＦＬＡＣ３Ｄ数值模拟软件，破坏规律，挖掘底板岩溶陷落柱突水的影响因素。??层充水性综合物理探测??矿２１６０采区采用多种物探手段进行地质构造、陷落柱的分为岩溶陷落柱突水的机理研究、危险性评价和布置采面提厲勘探??低速带的调查和试验，在野外布置三维测线采集到所需要室内工作站上进行资料处理与解释，对构造、陷落柱分布、度、奥灰顶界面做出定量和定性的结论，预防水害。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于流态转捩的非线性渗流模型及在陷落柱突水机理分析中的应用[J]. 杨天鸿,师文豪,刘洪磊,杨斌,杨鑫,刘再斌. 煤炭学报. 2017(02)
[2]赵庄二号井3#煤层陷落柱防水煤柱数值模拟研究[J]. 姚轲,张珏赟. 华北科技学院学报. 2016(06)
[3]采动影响下隐伏陷落柱突水数值模拟[J]. 李樯,马丹. 煤矿安全. 2016(08)
[4]采动诱发隐伏陷落柱突水机制与渗流耦合模型研究[J]. 王冬平. 煤炭工程. 2016(07)
[5]岩溶陷落柱分布规律及预测研究[J]. 刘强隆,洪托. 煤矿机械. 2016(07)
[6]基于优化组合赋权的煤层气开发风险评价研究[J]. 张勇昌,杨永国,罗金辉. 中国安全生产科学技术. 2016(05)
[7]采动影响下陷落柱的滞后突水机理研究[J]. 张勃阳,白海波,张凯. 中国矿业大学学报. 2016(03)
[8]我国华北煤田岩溶陷落柱预测研究[J]. 尹尚先,徐斌,刘德民,徐慧. 煤炭科学技术. 2016(01)
[9]基于优化组合赋权法的都汶高速沿线泥石流危险度评价[J]. 韩玫,胡卸文,梁敬轩. 山地学报. 2015(05)
[10]带压开采陷落柱突水影响因素数值模拟[J]. 李振华,翟常治,李龙飞. 安全与环境学报. 2015(04)
博士论文
[1]采动影响下陷落柱渗流演化规律试验研究[D]. 张勃阳.中国矿业大学 2016
[2]深部煤层底板变形破坏机理及突水评价方法研究[D]. 张风达.中国矿业大学(北京) 2016
[3]中国煤炭消费及效率评价研究[D]. 王鉴雪.中国矿业大学（北京） 2012
[4]陷落柱活化导水机理研究[D]. 许进鹏.山东科技大学 2006
硕士论文
[1]掘进条件下陷落柱活化导水数值模拟及探测研究[D]. 周锦涛.山东科技大学 2017
[2]沁水盆地南部郑庄地区构造及水文地质控气规律研究[D]. 王辉.中国地质大学(北京) 2016
[3]华北典型煤矿区奥陶系碳酸盐岩溶蚀试验研究[D]. 邵东梅.煤炭科学研究总院 2009
[4]滕北矿区水文地质特征及岩溶陷落柱发育规律研究[D]. 毕雅静.山东科技大学 2006
[5]岩溶陷落柱岩体结构力学特征及其突水风险预测的研究[D]. 司海宝.安徽理工大学 2005
[6]西山煤田岩溶陷落柱形态学特征及构造水文演化[D]. 赵金贵.太原理工大学 2004
本文编号：3311817
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