水银洞金矿高承压水条件下巷道底板稳定性研究

发布时间：2017-08-04 01:02

  本文关键词：水银洞金矿高承压水条件下巷道底板稳定性研究

  更多相关文章： 巷道底板 承压水 突水 裂隙 渗透系数 数值模拟

【摘要】：长期以来,矿井突水的问题严重影响了我国矿产资源安全和有效的开采。矿井突水的研究涉及了采矿工程、工程地质、水文地质、岩体力学、岩体水力学、渗流力学等多门学科和理论,针对巷道底板岩层的应力场和变形破坏特征的研究,不仅深入和完善了矿井突水的机理和防排水的方法,而且发展和补充了采矿的相关理论,具有一定理论和实践意义。 在金属矿山井工开采领域,针对地下巷道下伏承压水的工程问题,尚无完善的理论依据和计算规范,而在煤矿开采过程中,时常遇到开采巷道下伏或上覆承压水层,理论规范相对成熟。为研究在承压水条件下掘进对巷道稳定性的影响,进一步确定巷道底板隔水层的厚度,本文首先结合岩石物理力学实验结果、巷道围岩节理裂隙构造调查数据以及承压水层现场勘测结果,参考煤矿领域相关计算公式和理论,计算了巷道底板隔水层厚度的解析解,然后建立巷道开挖稳定性分析模型,并结合有限元渗流场和应力场耦合计算软件,分析巷道采动过程、承压水渗流场和岩体裂隙对巷道稳定性的影响规律,最后验证所计算的隔水层的厚度。
【关键词】：巷道底板 承压水 突水 裂隙 渗透系数 数值模拟
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TD745
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-13
• 1.1 前言9
• 1.2 巷道底板突水的研究现状9-12
• 1.2.1 国外研究现状10
• 1.2.2 国内研究现状10-12
• 1.3 主要研究内容12-13
• 第二章 巷道底板突水机理研究13-22
• 2.1 承压水体上巷道开挖底板突水类型14-16
• 2.2 底板突水机理分析16
• 2.3 底板突水主要影响因素16-17
• 2.4 采动和承压水共同作用下底板隔水层厚度确定17-22
• 第三章 岩石力学参数研究22-46
• 3.1 岩体结构调查22-34
• 3.1.1 概述22-23
• 3.1.2 结构面的分级23-24
• 3.1.3 水银洞金矿结构面分级评述24-25
• 3.1.4 结构面调查方法25-31
• 3.1.6 调查结果分析31-33
• 3.1.7 结构面空间分布规律33-34
• 3.2 RQD值的计算34-35
• 3.3 岩石力学试验35-36
• 3.4 岩体质量分级36-40
• 3.4.1 普氏分级法36-37
• 3.4.2 RMR分级法37-40
• 3.5 基于Hoek-Brown强度准则的岩体力学参数确定40-46
• 3.5.1 Hoek-Brown强度准则40-42
• 3.5.2 岩体力学参数的确定42-46
• 第四章 巷道底板稳定性分析46-89
• 4.1 采动底板变形破坏规律特征分析46-54
• 4.1.1 底板岩体应力分布特征分析46-48
• 4.1.2 巷道采动过程围岩稳定性分析48-54
• 4.2 考虑承压水渗流场时底板变形破坏规律特征分析54-80
• 4.2.1 饱和非饱和渗流原理及计算软件54-56
• 4.2.2 承压水渗流条件下底板隔水层厚度与水压关系分析56-59
• 4.2.3 渗透系数计算59-60
• 4.2.4 渗流分析模型和岩层水力学参数60-64
• 4.2.5 渗流计算结果及巷道稳定性分析64-80
• 4.3 底板隔水层含多条导水裂隙时巷道稳定性分析80-89
• 4.3.1 底板中含导水裂隙计算模型的建立80-82
• 4.3.2 采动、渗流场和裂隙共同作用下巷道稳定性计算分析82-89
• 第五章 结论89-91
• 5.1 主要结论89-90
• 5.2 存在问题90-91
• 致谢91-92
• 参考文献92-95
• 附录95

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 施龙青,尹增德,刘永法;煤矿底板损伤突水模型[J];焦作工学院学报;1998年06期

2 施龙青,宋振骐;采场底板“四带”划分理论研究[J];焦作工学院学报(自然科学版);2000年04期

3 罗长保,郑文晓;浅议岩石质量指标(RQD)的统计方法[J];江西水利科技;2004年S1期

4 王经明;承压水沿煤层底板递进导升突水机理的物理法研究[J];煤田地质与勘探;1999年06期

5 王金安;魏现昊;纪洪广;;双承压水间采煤顶底板破断及渗流规律[J];煤炭学报;2012年06期

6 钱鸣高,缪协兴,许家林;岩层控制中的关键层理论研究[J];煤炭学报;1996年03期

7 李白英;预防矿井底板突水的“下三带”理论及其发展与应用[J];山东矿业学院学报(自然科学版);1999年04期

8 徐光黎;岩石质量指标RQD的估算方法[J];水文地质工程地质;1991年06期

9 张伯虎;刘庆义;董事尔;徐小敏;;有限宽裂纹板受一对集中剪力时弹塑性解[J];西南石油大学学报(自然科学版);2008年01期

10 王经明;承压水沿煤层底板递进导升突水机理的模拟与观测[J];岩土工程学报;1999年05期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 段宏飞;煤矿底板采动变形及带压开采突水评判方法研究[D];中国矿业大学;2012年

，

本文编号：617062