龙东煤矿F_孙断层水文与工程地质特征及其采动效应研究

发布时间：2020-09-02 10:14

【摘要】：本论文以龙东煤矿东二采区F孙断层为研究对象,在收集矿井地质资料的基础上,利用钻探技术,对F孙断层位置及其导、含水性进行了探查,基于探查工程所取断层带及两侧岩体岩芯,开展了岩石单轴压缩试验、劈裂试验及浸水试验,获得了断层带及两侧岩体的岩石物理力学参数,对F 孙断层的工程地质特征进行了评价。根据地质条件建立了研究区地质模型,采用相似材料模拟和数值模拟方法,对近断层带岩体及煤层顶底板采动效应进行了模拟研究。基于断层采动效应和公式计算,对F孙断层防水煤柱宽度进行了合理确定,为东二采区工作面布置及水害防治提供了科学依据。取得的主要成果有:1.通过对已有勘探资料的综合分析,结合本次井下探查,进一步确定了F孙断层的位置及其基本特征。2.基于抽水试验及井下探查,得出F孙断层为含水性弱、导水性差的断层;断层带岩石破碎,完整性较差,整体强度较低,断层带岩石遇水后,易产生塑性变形。3.建立了含F孙断层的相似材料模型,开展了煤层开采过程模拟试验,分析了在煤柱不断缩小情况下断层的采动效应特征,得出了煤层开采采动超前影响范围为30~50m。4.利用FLAC3D软件建立数值模型,开展了不同煤柱宽度下煤层开采的数值模拟,研究了不同煤柱宽度下的断层采动效应特征,得出了煤层开采采动超前影响范围为30~40m。5.考虑F孙断层落差变化特点,以勘探线剖面为计算对象,采用规范公式对F孙断层不同位置的防水煤柱宽度进行了计算,并结合断层采动效应特征,综合确定了相应位置的断层防水煤柱宽度。
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TD745.2;P641.461
【图文】：

逑２．２东二采区地质概况逡逑龙东煤矿东二采区位于龙东煤矿最东部（见图３），东？东南以？＾断层与姚逡逑桥井田相隔，西南以采矿登记边界与三河尖矿相邻，西北至孙氏店断层，Ｆ＃及逡逑Ｆ＃￥断层组将东一采区与东二采区分隔开。东二采区最大倾向长度为５８０ｍ，最大逡逑走向长度为４８００ｍ，面积２．３５ｋｍ２。逡逑／要逦／逦中逦、＼逦＃邋＊逡逑图３东二采区位置示意图逡逑Ｆｉｇ．３邋Ｌｏｃａｔｉｏｎ邋ｍａｐ邋ｏｆ邋ｅａｓｔ邋Ｎｏ．２邋ｍｉｎｉｎｇ邋ａｒｅａ逡逑２．２．１米区构造逡逑东二采区位于龙东煤矿的最东部，采区三面被断层切割，断层组将逡逑东一采区与东二采区分开，因此，使得东二采区在形态上呈北东高，南西低，整逡逑体为一单斜构造，采区内发育有一系列次一级小褶曲，致使采区煤层倾角具有局逡逑部变化较快的现象，采区煤层倾角为８？２２度左右（见图４）。逡逑１）褶曲构造逡逑从整体上看东二采区为一单斜构造

东一采区与东二采区分开，因此，使得东二采区在形态上呈北东高，南西低，整逡逑体为一单斜构造，采区内发育有一系列次一级小褶曲，致使采区煤层倾角具有局逡逑部变化较快的现象，采区煤层倾角为８？２２度左右（见图４）。逡逑１）褶曲构造逡逑从整体上看东二采区为一单斜构造，倾向为南西，倾角介于８°到１２°之间，但逦？逡逑是采区内局部发育有次一级小褶曲，具体为：逡逑（１）

的实际位置、宽度及岩体的物理力学性质，因此，对东二回风下山开窝点位置进逡逑行钻孔探查，开窝点位置预计距ＦＢ，断层位置３６．０ｍ处，沿东二回风下山掘进方向逡逑施工，其中１号钻孔和２号钻孔位置见图７，其井下钻孔探查结果见表２。逡逑７煤逦

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 邢鹏飞;王恩营;;煤矿断层突水问题的研究现状与展望[J];煤;2015年10期

2 易伟欣;崔钰婕;;弱导水性断层防水煤柱的留设[J];河南理工大学学报(自然科学版);2015年01期

3 聂韬译;浦海;;深部高应力巷道劈裂破坏数值模拟研究[J];采矿与安全工程学报;2014年06期

4 叶义成;施耀斌;王其虎;姚囝;鲁方;岳哲;;上横山多层页岩矿床低强度相似材料试验模型研究[J];岩土力学;2014年S2期

5 范鹏贤;王明洋;邢灏U

本文编号：2810465