导水裂隙带内变质量破碎岩体非线性渗流特征研究
发布时间：2020-12-31 22:08
目前,矿井突水灾害作为严重影响煤矿安全高效生产与开采的重大灾害之一,造成的人员伤亡和直接经济损失位居各类地质灾害前列。为研究导水裂隙带内破碎岩体渗流致灾机理,本文以彬长矿区文家坡煤矿为研究区,从导水裂隙带内破碎岩体的发育特征研究入手,运用相似材料模拟实验、破碎岩体的渗流试验和破碎岩体数值分析模拟等技术手段,对导水裂隙带内的变质量破碎岩体非线性渗透特征进行了系统的研究和分析,取得了如下成果:（1）基于文家坡煤矿地质调查的基础资料,通过相似材料模拟实验装置,建立了文家坡煤矿4103工作面地层岩性模型,模拟了导水裂隙带及带内破碎岩体随着工作面开采时的发育特征,得到了导水裂隙带最终的发育高度为150m、导水裂隙带内破碎岩体发育形态呈现近似等腰梯形以及带内所波及岩层岩性为细粒砂岩、泥岩以及粗粒砂岩。（2）依据对导水裂隙带内破碎岩体岩性的概化结果制备了导水裂隙带内破碎岩体的试样,采用DDL-600电子万能试验机及渗透系统开展了导水裂隙带内破碎岩体渗流试验,得到了导水裂隙带内破碎岩体的孔隙率、渗透率、渗流速度、孔压梯度、非Darcy流β因子等破碎岩体渗透参数的变化规律,得到了孔压梯度与渗流速度之间服...
【文章来源】：西安科技大学陕西省
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
2研究区概况9拔+1170～+1200m，红岩河谷高程+870～+930m。全区最高处位于茉莉凹塔梁塬上，高程为1217m；最低处标高为870m，相对高差347m。彬长矿区属陕北黄土高原与陇东黄土高原结合部的塬梁沟壑区，地势西南高东北低，泾河自西北向东南贯穿中部，将全区分割成东北、西南两塬加川道的地貌格局。两个塬体均向泾河干流倾斜，塬面破碎，沟壑密集（见图2.2）。图2.2文家坡煤矿卫星遥感图2.2矿区地层构造2.2.1地层文家坡矿区地表大部分的地区被第四系的黄土及新近白垩系的红土所覆盖，在文家坡红岩河下游及其支沟出露有白垩系下统洛河组和白垩系华池组。钻孔揭露的地层由老至新依次有：三叠系上统胡家村组（T3h）、侏罗系下统富县组（J1f）、中统延安组（J2y）、直罗组（J2z）、安定组（J2a）、白垩系下统宜君组（K1y）、洛河组（K1l）、华池组（K1h）、
西安科技大学硕士学位论文12倾向3～5o，两翼跨度5km左右，起伏幅度南翼80m，北翼150m，区内轴向延长约4km。图2.3区域构造分布图2）本区北部受里村小背斜影响。3）本区中部受南玉子向斜控制，两翼宽缓，轴部较平坦，局部发育小的波状起伏。为本区沉积和聚煤中心。（2）裂隙在红岩河的师家河段洛河组砂砾岩中见一组三条平行裂隙，间距1.20m，裂隙宽度2-5cm，倾向248o∠70o。（3）断层41盘区有断层13条，其中逆断层2条，正断层11条。三维地震解释发现5条断层，巷道掘进、工作面回采中揭露断层8条（图2.4）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]韩城矿区构造控煤样式与构造控煤模式[J]. 孙学阳,夏玉成,李成,苗霖田,李鹏强. 西安科技大学学报. 2019(01)
[2]2000—2016年我国煤矿重特大事故统计分析[J]. 朱云飞,王德明,李德利,戚绪尧,邵振鲁. 能源与环保. 2018(09)
[3]重复采动下覆岩移动相似模拟实验研究[J]. 孙学阳,寇规规,李鹏强,付恒心,李成. 煤炭技术. 2018(09)
[4]榆神府矿区保水采煤技术研究进展[J]. 孙学阳,刘自强,李成,苗霖田. 煤矿安全. 2018(07)
[5]特厚煤层导水裂隙带发育高度的模拟实验[J]. 孙学阳,李鹏强,寇规规,付恒心,李成,苗霖田. 煤炭技术. 2018(06)
[6]三轴应力下不同粒径破碎砂岩渗透特性试验[J]. 张天军,尚宏波,李树刚,魏文伟,包若羽,潘红宇. 岩土力学. 2018(07)
[7]韩城矿区纵弯褶皱的几何学特征及其形成演化机理[J]. 夏玉成,孙廷臣,梁倩文,王社荣,杜少华,刘鹏程. 煤炭学报. 2018(03)
[8]煤矿开采对地表反向滑坡稳定性影响的模拟[J]. 孙学阳,李鹏强,李聪,邬景方,杨旭,何拓平. 煤矿安全. 2017(08)
[9]综采工作面顶板次生离层水害形成机理分析[J]. 孙学阳,付恒心,寇规规,刘亮东,李鹏强,苗霖田. 采矿与安全工程学报. 2017(04)
[10]基于非达西流模型的煤矿突水渗流机制数值模拟[J]. 杨斌,杨天鸿,师文豪,杨鑫. 金属矿山. 2017(06)
博士论文
[1]采动破碎岩体非线性渗流规律研究[D]. 张建营.中国矿业大学 2019
[2]变质量破碎泥岩渗透性的加速试验研究[D]. 王路珍.中国矿业大学 2014
[3]破碎岩体变质量流固耦合动力学理论及应用研究[D]. 姚邦华.中国矿业大学 2012
[4]基于流固耦合动力学的矿压显现与瓦斯涌出相关性分析[D]. 黄伟.中国矿业大学 2011
硕士论文
[1]山岭隧道断层破碎岩体的变质量渗流特性研究[D]. 尹鑫.中国矿业大学 2018
[2]基于颗粒离散元的砂岩渗流时效破裂规律及应用[D]. 孟凡非.中国矿业大学 2018
[3]基于PFC3D的土体渗透破坏数值模拟[D]. 智斌.中国地质大学(北京) 2016
[4]基于SPH方法的流体运动与固液耦合模拟研究[D]. 章恒.中国科学技术大学 2015
[5]采动破碎岩体渗流特性及渗流耦合模型研究[D]. 陈仕阔.东北大学 2008
本文编号：2950400
【文章来源】：西安科技大学陕西省
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
2研究区概况9拔+1170～+1200m，红岩河谷高程+870～+930m。全区最高处位于茉莉凹塔梁塬上，高程为1217m；最低处标高为870m，相对高差347m。彬长矿区属陕北黄土高原与陇东黄土高原结合部的塬梁沟壑区，地势西南高东北低，泾河自西北向东南贯穿中部，将全区分割成东北、西南两塬加川道的地貌格局。两个塬体均向泾河干流倾斜，塬面破碎，沟壑密集（见图2.2）。图2.2文家坡煤矿卫星遥感图2.2矿区地层构造2.2.1地层文家坡矿区地表大部分的地区被第四系的黄土及新近白垩系的红土所覆盖，在文家坡红岩河下游及其支沟出露有白垩系下统洛河组和白垩系华池组。钻孔揭露的地层由老至新依次有：三叠系上统胡家村组（T3h）、侏罗系下统富县组（J1f）、中统延安组（J2y）、直罗组（J2z）、安定组（J2a）、白垩系下统宜君组（K1y）、洛河组（K1l）、华池组（K1h）、
西安科技大学硕士学位论文12倾向3～5o，两翼跨度5km左右，起伏幅度南翼80m，北翼150m，区内轴向延长约4km。图2.3区域构造分布图2）本区北部受里村小背斜影响。3）本区中部受南玉子向斜控制，两翼宽缓，轴部较平坦，局部发育小的波状起伏。为本区沉积和聚煤中心。（2）裂隙在红岩河的师家河段洛河组砂砾岩中见一组三条平行裂隙，间距1.20m，裂隙宽度2-5cm，倾向248o∠70o。（3）断层41盘区有断层13条，其中逆断层2条，正断层11条。三维地震解释发现5条断层，巷道掘进、工作面回采中揭露断层8条（图2.4）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]韩城矿区构造控煤样式与构造控煤模式[J]. 孙学阳,夏玉成,李成,苗霖田,李鹏强. 西安科技大学学报. 2019(01)
[2]2000—2016年我国煤矿重特大事故统计分析[J]. 朱云飞,王德明,李德利,戚绪尧,邵振鲁. 能源与环保. 2018(09)
[3]重复采动下覆岩移动相似模拟实验研究[J]. 孙学阳,寇规规,李鹏强,付恒心,李成. 煤炭技术. 2018(09)
[4]榆神府矿区保水采煤技术研究进展[J]. 孙学阳,刘自强,李成,苗霖田. 煤矿安全. 2018(07)
[5]特厚煤层导水裂隙带发育高度的模拟实验[J]. 孙学阳,李鹏强,寇规规,付恒心,李成,苗霖田. 煤炭技术. 2018(06)
[6]三轴应力下不同粒径破碎砂岩渗透特性试验[J]. 张天军,尚宏波,李树刚,魏文伟,包若羽,潘红宇. 岩土力学. 2018(07)
[7]韩城矿区纵弯褶皱的几何学特征及其形成演化机理[J]. 夏玉成,孙廷臣,梁倩文,王社荣,杜少华,刘鹏程. 煤炭学报. 2018(03)
[8]煤矿开采对地表反向滑坡稳定性影响的模拟[J]. 孙学阳,李鹏强,李聪,邬景方,杨旭,何拓平. 煤矿安全. 2017(08)
[9]综采工作面顶板次生离层水害形成机理分析[J]. 孙学阳,付恒心,寇规规,刘亮东,李鹏强,苗霖田. 采矿与安全工程学报. 2017(04)
[10]基于非达西流模型的煤矿突水渗流机制数值模拟[J]. 杨斌,杨天鸿,师文豪,杨鑫. 金属矿山. 2017(06)
博士论文
[1]采动破碎岩体非线性渗流规律研究[D]. 张建营.中国矿业大学 2019
[2]变质量破碎泥岩渗透性的加速试验研究[D]. 王路珍.中国矿业大学 2014
[3]破碎岩体变质量流固耦合动力学理论及应用研究[D]. 姚邦华.中国矿业大学 2012
[4]基于流固耦合动力学的矿压显现与瓦斯涌出相关性分析[D]. 黄伟.中国矿业大学 2011
硕士论文
[1]山岭隧道断层破碎岩体的变质量渗流特性研究[D]. 尹鑫.中国矿业大学 2018
[2]基于颗粒离散元的砂岩渗流时效破裂规律及应用[D]. 孟凡非.中国矿业大学 2018
[3]基于PFC3D的土体渗透破坏数值模拟[D]. 智斌.中国地质大学(北京) 2016
[4]基于SPH方法的流体运动与固液耦合模拟研究[D]. 章恒.中国科学技术大学 2015
[5]采动破碎岩体渗流特性及渗流耦合模型研究[D]. 陈仕阔.东北大学 2008
本文编号：2950400
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