海孜井田岩浆构造演化区应力分布特征及其对瓦斯动力灾害控制作用

发布时间：2017-05-15 07:14

  本文关键词：海孜井田岩浆构造演化区应力分布特征及其对瓦斯动力灾害控制作用，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本文以淮北矿区受岩浆岩侵蚀较严重的海孜井田为主要研究背景,采用理论分析、现场实测、实验室实验等手段,分析研究了海孜井田岩浆岩床演化区的应力分布特征及其对瓦斯动力灾害的控制作用,并提出根据工作面上覆岩床厚度分区优化布置抽采钻孔的建议。本文主要研究结论如下:1)淮北煤田岩浆活动受地质构造的控制作用明显。岩浆侵入途径为:深部岩浆源沿着郯庐断裂上涌,在郯庐断裂与宿北断裂的贯通处,部分岩浆源进入宿北断裂,之后侵入淮北煤田。结合海孜井田地质构造和岩床的分布特征不难发现,大刘家断层及与大刘家连通或派生断层是海孜井田岩浆侵入煤层的通道,并控制着岩浆岩分布。之后通过对顶底板岩性和标志层对比分析,研究了海孜井田岩浆侵入方式,并依此确定海孜井田巨厚岩床的侵入方式主要是挤入地层。2)随着上覆岩床厚度的增大,下伏地层所受的地应力越来越大,实测地应力结果显示水平平均应力与垂直自重应力的比值,av/h vss与上覆岩床厚度H火的关系为:,av/0.0071 0.7215h vss=H+火。通过对不同上覆岩床厚度下机巷和工作面的实测钻屑量S进行统计并验证了上述结论。3)通过对不同岩床厚度下10煤层物性参数的实验室测定发现,随着上覆岩床厚度的增大,煤样坚固性系数逐渐减小,微孔、小孔逐渐发育,瓦斯极限吸附量、瓦斯放散初速度逐渐增大,煤体的吸附和解吸瓦斯能力均逐渐增强。同时,根据现场实测数据可知,上覆岩床厚度越大,工作面瓦斯压力、瓦斯含量和瓦斯涌出量越大。4)根据对Ⅱ1026机巷煤与瓦斯突出事故以及消突后回采工作面瓦斯超限事故的分析,认为上覆岩床厚度越大,下伏煤层的原始瓦斯压力和含量越大,而渗透率越低。基于上述原因提出了根据上覆岩床的厚度对工作面抽采钻孔的密集程度进行优化的措施,即上覆岩床厚度大的区域设计密集钻孔,上覆岩床厚度小的区域设计相对稀疏钻孔。
【关键词】：岩浆侵入 岩床厚度 应力分布 瓦斯动力灾害
【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】：TD712
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-19
• 变量注释表19-20
• 1 绪论20-26
• 1.1 研究目的及意义20-21
• 1.2 国内外研究现状及存在的主要问题21-24
• 1.3 论文的研究内容24-25
• 1.4 论文的技术路线25-26
• 2 试验矿井区域和井田构造对岩浆侵入的控制作用26-41
• 2.1 淮北煤田区域构造演化特征26-29
• 2.2 淮北煤田含煤地层演化特征29-32
• 2.3 淮北煤田地质构造对岩浆侵入的控制作用32-36
• 2.4 海孜井田地质构造对岩浆侵入的控制作用36-39
• 2.5 本章小结39-41
• 3 海孜井田岩浆岩床分布特征和侵入机制41-49
• 3.1 岩浆侵入煤层一般规律和主要产状41-42
• 3.2 海孜井田岩床分布特征42-44
• 3.3 海孜井田岩床形成机制44-48
• 3.4 本章小结48-49
• 4 海孜井田岩浆构造演化区地应力的分布特征49-61
• 4.1 地应力的基本概念和分布特征49-51
• 4.2 海孜井田岩浆演化区应力分布特征分析51-54
• 4.3 海孜煤矿地应力实测54-60
• 4.4 本章小结60-61
• 5 海孜井田岩浆侵入区应力分布对瓦斯突出灾害的控制作用61-87
• 5.1 地应力对煤与瓦斯突出的控制作用机制61-63
• 5.2 岩床厚度对煤体性质的影响63-73
• 5.3 岩床厚度对瓦斯赋存的控制作用73-77
• 5.4 岩床厚度对突出指标的影响77-85
• 5.5 本章小结85-87
• 6 海孜井田巨厚岩床下瓦斯动力灾害致因分析及防治措施优化87-96
• 6.1 Ⅱ1026工作面机巷突出事故87-90
• 6.2 瓦斯突出工作面区域性防突措施实施情况90-91
• 6.3 Ⅱ1026工作面瓦斯超限事故91-93
• 6.4 工作面抽采措施优化93-95
• 6.5 本章小结95-96
• 7 主要结论与展望96-98
• 7.1 主要结论96-97
• 7.2 展望97-98
• 参考文献98-103
• 作者简历103-105
• 学位论文数据集105

【参考文献】

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本文编号：367104