五沟煤矿1010工作面松散含水层注浆改造可行性研究
发布时间：2021-01-17 07:08
矿井水害是威胁煤矿绿色安全开采的重要因素,特别是厚松散含水层下开采,更容易导致突水溃砂事故。而厚松散含水层下薄基岩煤层在我国广泛分布,五沟煤矿剩余的一、三采区浅部煤炭资源距上部松散含水层“四含”很近,水文地质条件较为复杂,“四含”含水层水头压力已升至1.5MPa,采动后导水裂隙带和垮落带会部分波及到“四含”含水层,极易发生突水溃砂事故,依据《煤矿防治水细则》,采用常规水害防治技术与方法,难以实现浅部煤层的安全高效开采。因此,对“四含”含水层进行劈裂、扩散、渗透注浆改造,改变含水层内径流补给条件,降低了含水层的渗透性,变含水层为隔水层或等效隔水层,实现一、三采区剩余块段浅部煤炭资源的安全高效开采是十分必要的。论文以五沟煤矿1010-1、1010-2、1010-3工作面为研究对象,在全面查阅近含水层煤层控水控灾国内外前沿技术的基础上,收集了研究区域地质水文地质资料,设计了采前水文探查孔,采取了含水层与覆岩岩样,构建了工程地质模型,进行了数值分析与技术经济安全分析比选,获得如下成果:1、研究区域注浆含水砂层厚度17.1029.10m,岩性复杂,颗粒组成不均匀,级配中等<...
【文章来源】：安徽建筑大学安徽省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
研究技术路线
安徽建筑大学硕士学位论文第二章水文地质条件与工程地质概况7第二章水文地质条件与工程地质概况2.1淮北煤田概况淮北煤田（HuaibeiCoalBasin）是年产千万吨级的大型煤田，位于安徽省北部的淮北坳陷内，东至郯庐断裂，南邻板桥断层，西到河南永城，北连江苏徐州，以宿北断裂为界分为南北两部分四个矿区，分别为濉肖矿区、涡阳矿区、临涣矿区、宿州矿区，二叠系中下统下石盒子组与山西组为主要含煤地层，煤种以肥煤和焦煤为主。临涣矿区位于淮北煤田南部，东界以南坪断层与宿县矿区相接，西界以大刘家断层与涡阳矿区为邻，地处四个断层（东边界固镇-长丰断层、南边界光武-固镇断层、西边界丰沛断层、北边界宿北断层）组成的区域内，地跨涡阳、濉溪、宿县、蒙城等县，东西长约50公里，南北宽约30公里，面积约为1500平方公里。2.2五沟煤矿概况五沟煤矿隶属于皖北煤电集团股份有限公司，地处安徽省淮北市濉溪县境内，与淮北市区距离约为50km，与宿州市区距离约为35km，矿区范围内有五沟镇至宿州、淮北、蒙城的主线公路及五沟矿至附近任楼、孙疃、童亭等煤矿的支线公路，东北边缘有青（疃）芦（岭）铁路支线，西边有京九铁路线，东边有京沪铁路线，交通位置见图2-1。图2-1五沟煤矿交通位置图
骄?憬?°，为品质优良的工业用煤，但是由于主采煤层上方通常覆盖有很厚的松散含水层，特别是其底部的含水砂层，直接覆盖于五沟矿主采的10煤层上方，对煤层进行渗透补给，不利于10煤浅部煤层的绿色安全开采，且积压了大量优质煤矿资源，所以自2009年起五沟煤矿开始尝试缩小防水煤岩柱开采，已实现1011、1012、1016、1017、1019、1021、1023、1025、1031、1032、1033等工作面的成功工程实践，积累了大量技术经验，并计划对1010-1、1010-2、1010-3、1020、1022、1024等工作面进行提高开采上限，已采工作面及开采提限计划详见图2-2。图2-2已采工作面及开采提限计划
【参考文献】：
期刊论文
[1]玉溪煤矿1302南底抽巷破碎围岩注浆加固技术[J]. 宋帮兵,张启元. 煤. 2020(02)
[2]基于数值模拟的劈裂注浆浆液扩散范围分析[J]. 刘光军,岳祁,金国明. 路基工程. 2019(06)
[3]基于流体体积法的劈裂注浆有限元分析[J]. 朱旻,龚晓南,高翔,刘世明,严佳佳. 岩土力学. 2019(11)
[4]结构性黄土劈裂注浆力学机理分析[J]. 周茗如,卢国文,王腾,王晋伟. 工程力学. 2019(03)
[5]砂层渗透注浆加固效果模型试验研究[J]. 李志鹏,张连震,张庆松,刘人太,杨文东,楚云添. 煤炭学报. 2018(12)
[6]千米深井L型钻孔预注浆加固硐室围岩数值模拟及工程应用[J]. 程桦,彭世龙,荣传新,孙泽辉. 岩土力学. 2018(S2)
[7]土体劈裂注浆过程的数值模拟及浆脉形态影响因素分析[J]. 程少振,陈铁林,郭玮卿,张玉. 岩土工程学报. 2019(03)
[8]煤矿封闭火区渗透注浆过程中浆液扩散半径的影响因素分析及应用[J]. 陈琛,王孟飞,屈英杰,刘振乾. 中国煤炭. 2018(06)
[9]考虑区间分布的幂律流体脉动渗透注浆扩散机制研究[J]. 张聪,梁经纬,阳军生,张贵金,谢亦朋,叶新田. 岩土工程学报. 2018(11)
[10]注浆加固法在治理煤矿岩溶陷落柱的应用[J]. 陈引锋,马长玲,魏奥林. 西部探矿工程. 2018(04)
博士论文
[1]潞安矿区破碎煤岩体注浆加固技术研究及工程应用[D]. 王强.煤炭科学研究总院 2018
[2]煤矿深部开采底板突水机理研究[D]. 张乐中.长安大学 2013
[3]渗流—应力耦合作用下岩石损伤破裂演化模型与煤层底板突水机理研究[D]. 陆银龙.中国矿业大学 2013
[4]裂隙岩体破坏和水力耦合数值模型研究[D]. 姚池.武汉大学 2013
[5]水岩作用下深部岩体的损伤演化与流变特性研究[D]. 刘业科.中南大学 2012
[6]裂隙岩体应力—损伤—渗流耦合理论、试验及工程应用研究[D]. 陈红江.中南大学 2010
[7]矿井水害监控及决策支持技术研究[D]. 韩进.上海大学 2008
硕士论文
[1]丁集煤矿近松散含水层开采覆岩导水裂隙带发育规律[D]. 琚棋定.安徽理工大学 2019
[2]朱仙庄煤矿“四含”砂砾层劈裂注浆浆液扩散规律研究[D]. 谢聪.中国矿业大学 2019
[3]桃园煤矿底板含水层顺层水平钻孔注浆治理浆液扩散试验研究[D]. 王佳豪.中国矿业大学 2019
[4]水力耦合作用下含三维裂隙类岩材料破裂力学行为研究[D]. 郭孔灵.山东大学 2019
[5]五沟煤矿含水层下1016里工作面开采可行性研究[D]. 徐胜勇.安徽建筑大学 2017
[6]王庄煤矿厚煤层破碎围岩巷道注浆加固技术研究[D]. 张继.中国矿业大学 2014
[7]复杂地质条件下灰岩地下水数值模拟及其水害防治方法研究[D]. 谢治刚.安徽理工大学 2013
[8]节理岩体变形参数尺寸效应及REV问题研究[D]. 王鑫.重庆交通大学 2013
[9]裂隙岩体在水—岩作用下的损伤机理分析及其加固机理研究[D]. 韩松峰.山东科技大学 2009
[10]五沟煤矿开采煤层上覆岩土体综合地质特征及防水煤岩柱留设问题研究[D]. 黄雪梅.安徽理工大学 2007
本文编号：2982419
【文章来源】：安徽建筑大学安徽省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
研究技术路线
安徽建筑大学硕士学位论文第二章水文地质条件与工程地质概况7第二章水文地质条件与工程地质概况2.1淮北煤田概况淮北煤田（HuaibeiCoalBasin）是年产千万吨级的大型煤田，位于安徽省北部的淮北坳陷内，东至郯庐断裂，南邻板桥断层，西到河南永城，北连江苏徐州，以宿北断裂为界分为南北两部分四个矿区，分别为濉肖矿区、涡阳矿区、临涣矿区、宿州矿区，二叠系中下统下石盒子组与山西组为主要含煤地层，煤种以肥煤和焦煤为主。临涣矿区位于淮北煤田南部，东界以南坪断层与宿县矿区相接，西界以大刘家断层与涡阳矿区为邻，地处四个断层（东边界固镇-长丰断层、南边界光武-固镇断层、西边界丰沛断层、北边界宿北断层）组成的区域内，地跨涡阳、濉溪、宿县、蒙城等县，东西长约50公里，南北宽约30公里，面积约为1500平方公里。2.2五沟煤矿概况五沟煤矿隶属于皖北煤电集团股份有限公司，地处安徽省淮北市濉溪县境内，与淮北市区距离约为50km，与宿州市区距离约为35km，矿区范围内有五沟镇至宿州、淮北、蒙城的主线公路及五沟矿至附近任楼、孙疃、童亭等煤矿的支线公路，东北边缘有青（疃）芦（岭）铁路支线，西边有京九铁路线，东边有京沪铁路线，交通位置见图2-1。图2-1五沟煤矿交通位置图
骄?憬?°，为品质优良的工业用煤，但是由于主采煤层上方通常覆盖有很厚的松散含水层，特别是其底部的含水砂层，直接覆盖于五沟矿主采的10煤层上方，对煤层进行渗透补给，不利于10煤浅部煤层的绿色安全开采，且积压了大量优质煤矿资源，所以自2009年起五沟煤矿开始尝试缩小防水煤岩柱开采，已实现1011、1012、1016、1017、1019、1021、1023、1025、1031、1032、1033等工作面的成功工程实践，积累了大量技术经验，并计划对1010-1、1010-2、1010-3、1020、1022、1024等工作面进行提高开采上限，已采工作面及开采提限计划详见图2-2。图2-2已采工作面及开采提限计划
【参考文献】：
期刊论文
[1]玉溪煤矿1302南底抽巷破碎围岩注浆加固技术[J]. 宋帮兵,张启元. 煤. 2020(02)
[2]基于数值模拟的劈裂注浆浆液扩散范围分析[J]. 刘光军,岳祁,金国明. 路基工程. 2019(06)
[3]基于流体体积法的劈裂注浆有限元分析[J]. 朱旻,龚晓南,高翔,刘世明,严佳佳. 岩土力学. 2019(11)
[4]结构性黄土劈裂注浆力学机理分析[J]. 周茗如,卢国文,王腾,王晋伟. 工程力学. 2019(03)
[5]砂层渗透注浆加固效果模型试验研究[J]. 李志鹏,张连震,张庆松,刘人太,杨文东,楚云添. 煤炭学报. 2018(12)
[6]千米深井L型钻孔预注浆加固硐室围岩数值模拟及工程应用[J]. 程桦,彭世龙,荣传新,孙泽辉. 岩土力学. 2018(S2)
[7]土体劈裂注浆过程的数值模拟及浆脉形态影响因素分析[J]. 程少振,陈铁林,郭玮卿,张玉. 岩土工程学报. 2019(03)
[8]煤矿封闭火区渗透注浆过程中浆液扩散半径的影响因素分析及应用[J]. 陈琛,王孟飞,屈英杰,刘振乾. 中国煤炭. 2018(06)
[9]考虑区间分布的幂律流体脉动渗透注浆扩散机制研究[J]. 张聪,梁经纬,阳军生,张贵金,谢亦朋,叶新田. 岩土工程学报. 2018(11)
[10]注浆加固法在治理煤矿岩溶陷落柱的应用[J]. 陈引锋,马长玲,魏奥林. 西部探矿工程. 2018(04)
博士论文
[1]潞安矿区破碎煤岩体注浆加固技术研究及工程应用[D]. 王强.煤炭科学研究总院 2018
[2]煤矿深部开采底板突水机理研究[D]. 张乐中.长安大学 2013
[3]渗流—应力耦合作用下岩石损伤破裂演化模型与煤层底板突水机理研究[D]. 陆银龙.中国矿业大学 2013
[4]裂隙岩体破坏和水力耦合数值模型研究[D]. 姚池.武汉大学 2013
[5]水岩作用下深部岩体的损伤演化与流变特性研究[D]. 刘业科.中南大学 2012
[6]裂隙岩体应力—损伤—渗流耦合理论、试验及工程应用研究[D]. 陈红江.中南大学 2010
[7]矿井水害监控及决策支持技术研究[D]. 韩进.上海大学 2008
硕士论文
[1]丁集煤矿近松散含水层开采覆岩导水裂隙带发育规律[D]. 琚棋定.安徽理工大学 2019
[2]朱仙庄煤矿“四含”砂砾层劈裂注浆浆液扩散规律研究[D]. 谢聪.中国矿业大学 2019
[3]桃园煤矿底板含水层顺层水平钻孔注浆治理浆液扩散试验研究[D]. 王佳豪.中国矿业大学 2019
[4]水力耦合作用下含三维裂隙类岩材料破裂力学行为研究[D]. 郭孔灵.山东大学 2019
[5]五沟煤矿含水层下1016里工作面开采可行性研究[D]. 徐胜勇.安徽建筑大学 2017
[6]王庄煤矿厚煤层破碎围岩巷道注浆加固技术研究[D]. 张继.中国矿业大学 2014
[7]复杂地质条件下灰岩地下水数值模拟及其水害防治方法研究[D]. 谢治刚.安徽理工大学 2013
[8]节理岩体变形参数尺寸效应及REV问题研究[D]. 王鑫.重庆交通大学 2013
[9]裂隙岩体在水—岩作用下的损伤机理分析及其加固机理研究[D]. 韩松峰.山东科技大学 2009
[10]五沟煤矿开采煤层上覆岩土体综合地质特征及防水煤岩柱留设问题研究[D]. 黄雪梅.安徽理工大学 2007
本文编号：2982419
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