“融雪径流—古冲沟”型矿井突水致灾模式研究

发布时间：2017-09-05 23:36

  本文关键词：“融雪径流—古冲沟”型矿井突水致灾模式研究

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【摘要】：我国受能源赋存特点和煤炭资源分布规律的限制，在国家能源中长期发展规划中实施了西部大开发战略，以满足能源需求的增长。由于东西部地质背景的差异，呈现出不同的水文地质结构特征。西部特殊的水文地质条件，在煤炭开发利用过程中，出现了诸多新的矿井水害问题，亟待研究和解决。 新疆俄霍布拉克煤矿主采侏罗系煤层，大气降雨极少，顶板主要充水含水层不富水，勘探阶段认为本矿区不会发生大的水害事故。但2009年1106工作面顶板突水，最大水量达到1335m3/h，工作面被淹，造成巨大经济损失。本文主要针对新疆俄霍布拉克矿区所面临的矿井水害问题，研究其水文地质结构特征、特殊条件下的突水致灾机制、防治水关键技术等问题，，实现了“融雪径流-古冲沟”型水害问题的有效防治。 本研究首先在物探、钻探等手段的探查基础上，通过对比分析该区域与我国东部矿区水文地质结构的差异性，认为天山雪融水为本区地下水的主要补给源，古冲沟控制地下水的径流并导致局部富集为其主要特征，在此基础上提出了“融雪径流-古冲沟”水文地质结构概念模型和突水致灾模式，分析了突水成因机制，并对比常见突水类型总结出该突水类型的特征和控制性因素。然后，从切断水源和封堵通道两方面，运用地下水流场演化模拟不同的工程效果，提出“帷幕阻流，明渠引流”、“区域性高位垂直疏放截流”和“无动力坡降疏放水”等防治水关键技术措施。相应的工程实践有效地消除了俄霍布拉克煤矿开采侏罗系煤层时顶板突水的隐患，降低了矿井水量，最终实现了工作面的安全开采。 本文的主要研究成果从水文地质结构、矿井突水类型、地下水文学、矿井水害防治等多角度形成了一整套针对性的综合防治水理论与技术，为国内外类似水文地质结构条件下的矿井水害防治研究及应用实践提供了可行性依据，具有重要的理论价值和实践创新意义。
【关键词】：融雪径流 古冲沟 致灾机制 疏放截流 无动力疏放
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TD745
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 目录8-10
• Contents10-12
• 图清单12-16
• 表清单16-17
• 变量注释表17-18
• 1 绪论18-32
• 1.1 研究背景及意义18-20
• 1.2 国内外研究现状20-27
• 1.3 主要研究内容和方法27-30
• 1.4 主要研究成果30-32
• 2 水文地质结构的综合分析及概念模型的建立32-59
• 2.1 水文地质结构特征对比分析32-35
• 2.2 瞬变电磁法及高密度电法勘探35-46
• 2.3 水文地质钻探探查46-47
• 2.4 地下水动态监测47-49
• 2.5 “融雪径流-古冲沟”结构的概念模型49-57
• 2.6 本章小结57-59
• 3 “融雪径流-古冲沟”型突水模式及致灾机制59-71
• 3.1 水文地质结构对突水的影响59-64
• 3.2 “融雪径流-古冲沟”型突水致灾机制64-67
• 3.3 “融雪径流-古冲沟”型突水特征67-69
• 3.4 本章小结69-71
• 4 区域性融雪径流场演化的数值模拟71-92
• 4.1 数据统计分析71-77
• 4.2 数值模拟模型的建立77-83
• 4.3 模型的识别与验证83-85
• 4.4 截流及疏放流场的演化模拟85-91
• 4.5 本章小结91-92
• 5 “融雪径流-古冲沟”型突水的综合防治技术92-111
• 5.1 “帷幕阻流”与“明渠引流”92-99
• 5.2 区域性高位垂直疏放截流模式99-103
• 5.3 无动力坡降疏放水技术103-107
• 5.4 无动力疏放效果评价107-108
• 5.5 工作面回采试验108-110
• 5.6 本章小结110-111
• 6 主要结论及展望111-113
• 6.1 主要结论111-112
• 6.2 展望112-113
• 参考文献113-118
• 作者简历118-120
• 学位论文数据集120

【参考文献】

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1 张利标;;向斜槽部煤层水害的防治[J];西部探矿工程;2007年05期

本文编号：800900