桑树坪煤矿11煤底板变形及突水危险性评价
发布时间：2021-01-01 18:36
矿井突水是影响我国煤矿安全高效开采的主要因素之一,其发生机理复杂,影响因素较多。桑树坪煤矿主采煤层1 1煤因其距下部奥陶系岩溶裂隙含水层较近,且隔水层厚度和组成在空间上变化较大,l l煤开采易受到矿井突水的威胁。本文根据区域和矿井地质资料,采用数值模拟、层次分析法、脆弱性指数法等研究手段和方法对11煤底板变形和突水危险性进行了研究,结果表明:（1）数值模拟表明:煤层采出后,采空区下方底板岩层应力降低,切眼后方和工作面前方应力集中;采空区下方底板岩层向上移动,并发育一定数量的裂隙;随着开采距离的增大,应力降低区域沿煤层回采方向和垂向上扩大,底板岩层位移增大,裂隙数量增多;当开采距离增大至一定程度时,采空区内原有应力降低区域减小,底板位移值减小,裂隙数量减少。并通过研究底板破坏深度与地质因素的关系,得出影响煤层底板破坏深度的主要因素为煤层开采煤厚。（2）分析了含水层、隔水层、构造和开采活动与矿井突水的关系。并根据构造分形研究结果,研究区褶皱分维值为0～1.14,平均为0.39;11煤断层分维值为0～1.02,平均为0.114。区内11煤底板破坏深度预测为12～32m,平均为22m。（3）采...
【文章来源】：西安科技大学陕西省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
井田构造纲要图
2研究区地质概况11走向以北西向为主，断层断距均较校2.4水文地质根据本矿井水文地质资料，井田内含、隔水层发育较多，含、隔水层与主采煤层的空间关系如图2.2所示。2煤和3煤开采主要受顶板砂岩裂隙水的威胁，11煤开采受煤系地层下部奥陶系灰岩岩溶裂隙水的威胁。图2.3主采煤层与含水层上下赋存关系图2.4.1含水层根据矿井水文地质资料，井田内含水层由上至下依次为：第四系砂砾层孔隙潜水中等含水层组（H1）、二叠系砂岩层裂隙承压弱含水层组（H2）、石炭系砂岩（灰岩）裂隙
3底板变形规律15图3.1煤层开采模型示意图表3.1模型岩石力学参数序号岩性厚度（m）密度（kg/m3）体积模量（Gpa）剪切模量（Gpa）内摩擦角（°）内聚力（Mpa）抗拉强度（Mpa）1粉砂岩2248011.057.9536.715.551.952细砂岩10.4263017.8113.3537.827.073.313石英砂岩4.4259019.1714.9838.178.263.684砂质泥岩9.826209.996.8835.875.351.845石英砂岩21.6259019.1714.9838.178.263.686砂质泥岩6.426209.996.8835.875.351.847石英砂岩4259019.1714.9838.178.263.68811煤2.713603136319泥岩1.226007.685.0635.654.241.2610粉砂岩10.8266011.58.6339.347.632.0711石英砂岩8259019.1714.9838.178.263.68
【参考文献】：
期刊论文
[1]深部矿井底板突水评价方法对比及应用研究[J]. 张波,李建林. 煤炭技术. 2017(11)
[2]基于五图双系数法的煤层底板突水危险性评价[J]. 李建林,陈国胜,张波,崔延华. 河南理工大学学报(自然科学版). 2017(02)
[3]基于熵权-未确知测度理论的煤层底板突水危险性评价数学模型[J]. 赵德康,张健. 煤炭工程. 2016(S2)
[4]基于改进模糊层次分析法的煤层底板突水危险性评价[J]. 潘国营,秦永泰,马亚芬. 煤矿安全. 2016(09)
[5]采动效应下煤层底板变形破坏数值模拟[J]. 马功社,孙四清,郑凯歌,李川,龙威成,陈冬冬. 煤矿安全. 2016(09)
[6]基于分形的平煤七矿断层构造研究[J]. 李建林,崔延华,王心义,张平卿,陈国胜. 河南理工大学学报(自然科学版). 2016(04)
[7]赵固一矿底板灰岩含水层采动影响研究[J]. 许延春,古文哲,曹旭初,吕斌. 煤炭工程. 2016(06)
[8]基于“五图-双系数法”的带压开采煤层底板突水危险性评价[J]. 张勇. 中国煤炭地质. 2016(05)
[9]高承压含水层上煤层开采底板断裂活化致灾机制[J]. 徐德金. 岩石力学与工程学报. 2015(07)
[10]基于未确知测度理论的煤层底板突水危险性评价[J]. 叶世雄,贾明涛,潘传鹏,陈建宏. 安全与环境学报. 2015(01)
博士论文
[1]高承压含水层上煤层开采底板断裂活化致灾机制[D]. 徐德金.中国矿业大学 2012
[2]煤层底板突水评价方法与应用研究[D]. 刘守强.中国矿业大学(北京) 2012
硕士论文
[1]承压水上开采煤层底板裂隙时空演化规律研究[D]. 张峰.安徽理工大学 2014
[2]承压水上开采底板突水损伤断裂力学机制研究[D]. 巴鹏宇.安徽理工大学 2013
本文编号：2951788
【文章来源】：西安科技大学陕西省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
井田构造纲要图
2研究区地质概况11走向以北西向为主，断层断距均较校2.4水文地质根据本矿井水文地质资料，井田内含、隔水层发育较多，含、隔水层与主采煤层的空间关系如图2.2所示。2煤和3煤开采主要受顶板砂岩裂隙水的威胁，11煤开采受煤系地层下部奥陶系灰岩岩溶裂隙水的威胁。图2.3主采煤层与含水层上下赋存关系图2.4.1含水层根据矿井水文地质资料，井田内含水层由上至下依次为：第四系砂砾层孔隙潜水中等含水层组（H1）、二叠系砂岩层裂隙承压弱含水层组（H2）、石炭系砂岩（灰岩）裂隙
3底板变形规律15图3.1煤层开采模型示意图表3.1模型岩石力学参数序号岩性厚度（m）密度（kg/m3）体积模量（Gpa）剪切模量（Gpa）内摩擦角（°）内聚力（Mpa）抗拉强度（Mpa）1粉砂岩2248011.057.9536.715.551.952细砂岩10.4263017.8113.3537.827.073.313石英砂岩4.4259019.1714.9838.178.263.684砂质泥岩9.826209.996.8835.875.351.845石英砂岩21.6259019.1714.9838.178.263.686砂质泥岩6.426209.996.8835.875.351.847石英砂岩4259019.1714.9838.178.263.68811煤2.713603136319泥岩1.226007.685.0635.654.241.2610粉砂岩10.8266011.58.6339.347.632.0711石英砂岩8259019.1714.9838.178.263.68
【参考文献】：
期刊论文
[1]深部矿井底板突水评价方法对比及应用研究[J]. 张波,李建林. 煤炭技术. 2017(11)
[2]基于五图双系数法的煤层底板突水危险性评价[J]. 李建林,陈国胜,张波,崔延华. 河南理工大学学报(自然科学版). 2017(02)
[3]基于熵权-未确知测度理论的煤层底板突水危险性评价数学模型[J]. 赵德康,张健. 煤炭工程. 2016(S2)
[4]基于改进模糊层次分析法的煤层底板突水危险性评价[J]. 潘国营,秦永泰,马亚芬. 煤矿安全. 2016(09)
[5]采动效应下煤层底板变形破坏数值模拟[J]. 马功社,孙四清,郑凯歌,李川,龙威成,陈冬冬. 煤矿安全. 2016(09)
[6]基于分形的平煤七矿断层构造研究[J]. 李建林,崔延华,王心义,张平卿,陈国胜. 河南理工大学学报(自然科学版). 2016(04)
[7]赵固一矿底板灰岩含水层采动影响研究[J]. 许延春,古文哲,曹旭初,吕斌. 煤炭工程. 2016(06)
[8]基于“五图-双系数法”的带压开采煤层底板突水危险性评价[J]. 张勇. 中国煤炭地质. 2016(05)
[9]高承压含水层上煤层开采底板断裂活化致灾机制[J]. 徐德金. 岩石力学与工程学报. 2015(07)
[10]基于未确知测度理论的煤层底板突水危险性评价[J]. 叶世雄,贾明涛,潘传鹏,陈建宏. 安全与环境学报. 2015(01)
博士论文
[1]高承压含水层上煤层开采底板断裂活化致灾机制[D]. 徐德金.中国矿业大学 2012
[2]煤层底板突水评价方法与应用研究[D]. 刘守强.中国矿业大学(北京) 2012
硕士论文
[1]承压水上开采煤层底板裂隙时空演化规律研究[D]. 张峰.安徽理工大学 2014
[2]承压水上开采底板突水损伤断裂力学机制研究[D]. 巴鹏宇.安徽理工大学 2013
本文编号：2951788
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