特厚煤层综放开采覆岩主控裂隙演化及突水预测研究

发布时间：2023-03-10 22:26

　　黄陇煤田侏罗系煤层覆岩具有成岩时间短、弱胶结、泥质含量高等特点,导水裂缝带发育较高且在软硬岩层交界处易形成高位离层积水;离层水体的涌突具有瞬时性、大流量并伴随强烈矿山压力显现等特点,对煤矿安全生产造成重大影响。本文在总结崔木煤矿周期性离层涌水的基础上,以招贤煤矿1307首采工作面为研究对象,深入研究其水文地质与工程地质条件,通过理论分析、相似模拟和数值模拟相结合的方法,重点研究了1307工作面的离层纵向发育层位和横向破断步距,据此提出该条件下三种离层突水类型,揭示了特厚煤层综放开采覆岩主控裂隙的演化规律,并对工作面周期性离层涌水的危险性地段进行了预测。通过规范计算、相似条件矿井类比和数值模拟综合确定1307工作面导水裂缝带高度280m,波及宜君组平均厚度为44.91m;基于关键层理论对离层层位进行判别,得到覆岩离层主要产生于安定组上部和安定组与宜君组的交界面处;基于板的断裂理论,得到覆岩高位离层下部亚关键层极限破断距和周期破断距。采用通用离散元程序3DEC对工作面在开采过程中覆岩离层发育及其动态变化规律进行研究,结果显示工作面推进到400m时,安定组顶部和宜君组下部岩层之间出现明显的离...

【文章页数】：99 页

【学位级别】：硕士

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致谢
摘要
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变量注释表
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 研究内容、方法及技术路线
2 研究区概况
    2.1 井田概况
    2.2 首采区概况
    2.3 地质概况
    2.4 工程地质条件
    2.5 水文地质条件
3 特厚煤层开采覆岩裂隙发育规律研究
    3.1 导水裂缝带发育规律
    3.2 基于关键层理论的离层层位判别
    3.3 基于板断裂的覆岩破断距分析
    3.4 本章小结
4 覆岩主控裂隙演化数值模拟研究
    4.1 模型建立
    4.2 模拟结果分析
    4.3 本章小结
5 覆岩主控裂隙演化相似模拟试验研究
    5.1 模拟试验方案
    5.2 模型开采与试验结果分析
    5.3 本章小结
6 周期性离层水突水类型及危险性预计
    6.1 覆岩主控裂隙控制下离层突水类型
    6.2 周期性离层涌水危险性预测
    6.3 本章小结
7 结论和展望
    7.1 结论
    7.2 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集



本文编号：3758677