受奥灰水威胁的回采工作面底板破裂厚度的数值模拟
本文关键词：受奥灰水威胁的回采工作面底板破裂厚度的数值模拟 出处：《上海应用技术大学》2016年硕士论文 论文类型：学位论文
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【摘要】：长期以来,矿井回采工作面底板突水是严重影响我国煤炭资源安全开采的一个主要问题之一。而导致矿井回采工作面底板发生突水的最直接的原因就是底板隔水层破裂,其为下伏地下水的上升突水提供了导水通道。论文从分析矿井回采工作面底板突水机理入手,对底板突水原因进行分析、归纳总结,发现现有突水理论体系中存在的问题与不足,研究了不同回采工艺对矿井回采工作面底板破裂的厚度的影响,并考虑了承压水水压对工作面底板破裂厚度的影响。因为在实际工作中,煤层回采工作面底板破裂的危害最终是以回采工作面发生突水表现出来的。论文通过研究矿井井区区域地质资料,建立地层力学数值模拟模型,分别采用计算机数值模拟计算与经验公式计算方法,分析研究区域煤层回采工作面底板的破裂厚度,意义重大。论文在数值模拟计算模型建立过程中,首先对研究区域的地质结构和勘探资料进行了系统科学研究、分析,建立研究区域地层的地质概化模型,确定地层力学性态参数值。采用二维有限元数值模拟软件phase2和三维有限差分数值模拟软件FLAC3D建立研究区域地质力学数值模拟模型,并进行计算分析,研究不同回采工艺对工作面底板破裂厚度的影响以及在下伏奥灰水作用下不同回采工艺对煤层回采工作面底板破裂厚度的影响等情况；另一方面,采用经验公式方法研究分析煤层回采工作面底板破裂厚度值,并进行了比较。结合工程实际应用研究后表明：1、煤层回采工作面底板突水原因是多方面的,其底板破裂厚度是非常重要的因素。2、在工作面底板隔水层较薄的情况下,通过采用数值模拟方法计算发现：回采工艺的不同对煤层回采工作面底板破裂厚度影响很大；3、在工作面底板隔水层较薄的情况下,选择合适的回采工艺可以有效地控制底板隔水层的破裂厚度：4、煤层埋深较大且底板隔水层厚度较薄时,采用分层开采、条带开采、充填回采等工艺时,煤层回采工作面底板破裂厚度差别较大。5、研究建立的数值模拟计算模型是科学的,采用数值模拟方法计算煤层回采工作面底板破裂厚度是可行的,并将建立的数值模拟地质力学模型进行应用研究,分别采用有限元数值模拟软件phase2和有限差分数值模拟软件FLAC3D研究计算得出矿井回采工作面底板破裂厚度为11.5m,与采用经验公式计算所得出的该矿回采工作面底板破裂厚度11.64m的结果一致。研究工作为该矿井回采工作面的安全生产提供了科学指导。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：上海应用技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD745
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，本文编号：1350488
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