断层对底板突水的作用影响研究

发布时间：2017-06-29 13:09

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【摘要】：我国煤田地质条件复杂，矿井开采灾害较多，煤层底板突水在开采过程中多有发生，已严重影响到矿井的安全生产。矿井水害是由多种因素影响造成的，其类型较多，但资料统计表明，，绝大多数煤层底板突水情况都与断层有直接关系。因此，研究断层在底板突水过程中的作用影响，意义重大。 本文从断层和底板突水的基本概念入手，分析总结了各种断层和底板突水情况的分类方法，尤其是针对断层，分类研究更加深入，同时详细阐述了其各自的特点，这样便对断层底板突水就有了一些规律性的认识。进而根据底板突水的五个主要影响因素，即水源、水压、隔水层、地质构造和采掘活动，分析断层对五种因素的影响作用，总结出相关规律，进一步研究完整底板的突水机理问题。在此基础上，从数理统计学理论和损伤力学等多种角度，深入探讨底板岩石破坏机理，根据底板应力场分布规律特征，结合底板“下三带”理论，分析总结出断层突水的条件及机理规律。进一步分析比较，研究总结出断层对底板突水的影响作用。最后，利用大型数值模拟软件ANSYS，提出多种模拟方案，对完整底板和有断层影响的底板进行数值模拟。特别是考虑断层的断距和倾角变化的情况下，模拟底板的应力分布情况及其岩层破坏情况，观察分析断层的影响作用规律。
【关键词】：断层 影响 煤层底板 突水机理 Ansys 数值模拟
【学位授予单位】：山东科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TD745
【目录】：

• 1 绪论11-18
• 1.1 问题的提出11-12
• 1.2 底板突水国外研究现状12-13
• 1.3 底板突水国内研究现状13-15
• 1.4 本文研究的主要研究内容与思路方法15-18
• 2 底板突水以及断层的类别划分18-30
• 2.1 底板突水类型的划分18-24
• 2.2 断层类型的划分24-29
• 2.3 小结29-30
• 3 断层对突水因素的影响作用30-49
• 3.1 断层对水源的影响作用30-33
• 3.2 断层对水压的影响作用33-37
• 3.3 断层对隔水层的影响作用37-40
• 3.4 断层对其它地质构造的影响作用40-43
• 3.5 断层对采掘活动的影响作用43-49
• 4 断层突水机理研究49-62
• 4.1 “下三带”理论简述49-52
• 4.2 底板突水机理52-55
• 4.3 断层突水机理及特点55-61
• 4.4 小结61-62
• 5 断层影响下的底板突水数值模拟62-83
• 5.1 Ansys数值模拟方法的有限元分析62-67
• 5.2 Ansys数值模拟的应用过程67-79
• 5.3 工程实例分析79-81
• 5.4 小结81-83
• 6 结论与展望83-85
• 6.1 结论83-84
• 6.2 展望84-85
• 附录85-86
• 参考文献86-90
• 致谢90-91
• 详细摘要91-103

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 李常文;柳峥;郭好新;法立滕;;基于采动和承压水作用下断层突水关键路径的力学分析[J];煤炭工程;2011年05期

2 邱梅;施龙青;王国瑞;高卫富;孙祺;;良庄井田地质构造特征及其对矿井突水的影响[J];煤田地质与勘探;2012年05期

3 王爱;;矿井防治水工作中的基础与重点[J];内蒙古煤炭经济;2013年05期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 李子林;大采深条件下徐、奥灰突水机理及防治技术研究[D];山东科技大学;2007年

中国硕士学位论文全文数据库 前4条

1 胡艳卉;矿井地下水流场数值模拟及其应用研究[D];山东科技大学;2010年

2 李新凤;砂岩含水层富水性预测及水害危险性评价研究[D];山东科技大学;2010年

3 吴伟征;查庄煤矿底板突水风险评价研究[D];山东科技大学;2011年

4 杨登峰;底板隐伏断层采动突水过程数值模拟研究[D];青岛理工大学;2011年

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本文编号：497976