煤层含水监测及含水分布规律研究

发布时间：2017-05-23 15:00

  本文关键词：煤层含水监测及含水分布规律研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：突水过程的前兆既表现在岩体应力和渗透性的变化,也包括水压不断的升高以及涌水量的增大[1]。煤矿工作面的煤层含水量是煤矿突水预测、预报中的关键监测参量。本文论述了突水理论的发展现状和常见的煤矿水类型,阐述了趋势面分析的方法,设计了煤层含水分布监测系统,并完成了煤层含水量数据的采集,首次引入趋势面分析方法对煤层中含水量分布进行拟合,利用得到的煤层含水分布的可视化三维图形可以推测突水区域和水源位置。因此基于趋势面的煤层含水分布分析对预防矿井突水事故的发生具有一定的指导价值。鉴于导水裂隙位置的不同会对煤层含水分布产生不同的影响,本文通过在模拟实验中改变注水位置来对其进行模拟,通过对采集数据的处理与分析得出:煤层中的水从水源处向周围均匀渗透,渗透的水量随着与水源距离的增大而减少;工作面四周渗水的可能性随着水源位置与工作面边缘距离的减小而增大。为进一步验证趋势面对煤层含水分布规律拟合的正确性,从渗流基本理论出发,选用渗流有限元数值模拟软件CFX,懫用其多孔介质模型,对煤层的渗流场进行求解分析,从渗流机理角度得出煤层含水分布的规律,并对煤层水头压力作用于不同位置的导水裂隙时煤层含水分布情况进行分析,验证了采用趋势面法对煤层含水量进行分析的适用性。
【关键词】：突水 趋势面 含水分布 渗流
【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】：TD745
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-15
• 1 绪论15-21
• 1.1 研究目的与意义15-16
• 1.2 国内外研究现状16-20
• 1.3 本文的研究思路及主要研究内容20
• 1.4 本章小结20-21
• 2 矿井水源类型及突水监测方法21-25
• 2.1 矿井水源类型21-23
• 2.2 突水监测方法23-24
• 2.3 本章小结24-25
• 3 趋势面法25-34
• 3.1 趋势面分析的基本原理25-26
• 3.2 趋势面模型建立26-28
• 3.3 趋势面多项式模型的参数估计28-30
• 3.4 趋势面模型的适度性检验30-32
• 3.5 趋势面软件Surfer32-33
• 3.6 本章小结33-34
• 4 煤层含水分布监测系统设计34-46
• 4.1 系统整体方案设计34-35
• 4.2 系统开发环境介绍35
• 4.3 煤层含水分布场监测系统硬件设计35-42
• 4.4 煤层含水分布场监测系统软件设计42-44
• 4.5 煤层含水分布场监测系统模拟测量44-45
• 4.6 本章小结45-46
• 5 数据测量及趋势面分析煤层含水分布规律46-56
• 5.1 实验装置及数据测量46-48
• 5.2 煤层含水分布趋势面建模及检验48-50
• 5.3 煤层含水分布的趋势面分析50-51
• 5.4 注水位置不同时煤层含水分布的趋势面分析51-55
• 5.5 本章小结55-56
• 6 煤层含水分布的渗流机理分析56-71
• 6.1 多孔介质及渗流特性56-57
• 6.2 渗流基本理论57-62
• 6.3 渗流的数值分析法62-63
• 6.4 基于CFX的煤层含水分布数值模拟分析63-70
• 6.5 本章小结70-71
• 7 结论与展望71-73
• 7.1 结论71
• 7.2 展望71-73
• 参考文献73-76
• 附录76-78
• 作者简历78-80
• 学位论文数据集80

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 高卫东,何元东,李新社;水化学法在矿井突水水源判断中的应用[J];矿业安全与环保;2001年05期

2 李燕;徐志敏;刘勇;;矿井突水水源判别方法概述[J];煤炭技术;2010年11期

3 段滔,刘耀林;基于移动趋势面分析法的城市基准地价评估研究[J];武汉大学学报(信息科学版);2004年06期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 韩进;矿井水害监控及决策支持技术研究[D];上海大学;2008年

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 魏成武;大相岭隧道典型地段水文地质模型及其涌水量预测研究[D];西南交通大学;2009年

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本文编号：388254