孟巴矿厚煤层多分层开采覆岩导水裂缝带发育规律研究
发布时间：2021-03-10 10:34
导水裂缝带发育高度与规律是水体下开采研究的重点,本文针对孟巴矿第三系Upper Dupi Tila（UDT）组巨厚强含水砂层下厚煤层开采,运用数值计算、现场探测和理论分析等方法,研究UDT强富水松散含水砂层下厚煤层分层开采导水裂缝带发育规律。在分析孟巴矿地质采矿条件的基础上,选用AHP法评价了 UDT含水层下安全开采影响因素,确定了地质构造、开采厚度、隔水层层位及厚度是影响UDT含水层下厚煤层安全开采的主要因素。应用关键层理论计算得到,在一分层开采厚度不大于3.2m条件下关键层结构是稳定的。应用FLAC3D数值模拟方法对厚煤层分层开采导水裂缝带发育规律进行模拟分析,模拟结果表明,一分层限高开采,关键层结构未失稳;二分层开采后关键层结构失稳,上覆岩层破坏高度增加。同时一、二分层间整体错距布置使得一分层区段煤柱失去支撑力,覆岩呈整体下沉运动。应用地表钻孔分别对二分层和三分层开采后导水裂缝带高度进行探测,探测结果表明,三分层开采后导水裂缝带高度为232.02m与二分层开采后的导水裂缝带高度（215.94m）比较,增幅仅7.4%,导水裂缝自上而下导水性增强。根据探测结果和模拟计算结果分析,一、...
【文章来源】：西安科技大学陕西省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
采动覆岩移动破坏“三带”分布示意图
西安科技大学全日制工程硕士学位论文10巴矿厚煤层分层开采覆岩结构演化进行了描述；构建了厚煤层分层开采导水裂缝带发育高度预计模型，给出UDT含水层下厚煤层分层开采防水安全煤岩柱高度计算公式。（2）现场探测在厚煤层分层开采区设计地表钻孔探测方案，采用钻孔钻液漏失量观测技术对厚煤层分层开采导水裂缝带发育高度进行探测，采用钻孔彩色电视成像对孔内裂缝发育情况进行辅助观测，得出厚煤层分层开采实测导水裂缝发育特征。（3）数值模拟试验采用计算机模拟（FLAC3D），实验基于现场实际厚煤层倾斜分层工作面布置，在倾斜方向达至充分采动条件下，对孟巴矿厚煤层分层开采导水裂缝带发育规律进行仿真模拟，揭示孟巴矿厚煤层分层开采导水裂缝带发育规律。1.4.2技术路线综合研究内容及研究方法，研究的技术路线如图1.2所示。图1.2技术路线图
2孟巴矿地质采矿条件分析112孟巴矿地质采矿条件分析本章首先对孟巴矿全井田地质采矿条件及水文地质条件细致描述，通过全面分析岩体物理力学性质及结构、地质构造、含水层及隔水层特征等基本开采条件，明确孟巴矿开采条件特殊性。其次，构建以裂隙贯通率、含水层富水率和隔水层阻隔率为准则的UDT含水层下安全开采因素评价模型，对各个影响因素的作用及特点进行定性分析，选用AHP法对其影响程度定量化，确定影响UDT含水层下安全开采的主要因素。2.1孟巴井田地质采矿条件概况伴随着孟巴矿基础建设完成和生产运营以来，对井田地质采矿条件认知的逐步清晰和现场开采经验的丰富积累。依据矿井初期地质普查报告、地层揭露资料和探测钻孔资料，对孟巴矿井田地质采矿条件做如下描述及分析。2.1.1井田地层赋存结构特征由地层揭露结果可确定地层自上而下所属年代为：新生界第四系Madhupur组、第三系UpperDupiTila组和LowerDupiTila组；古生界石炭~二叠系Gondwana含煤岩组，见图2.1孟巴井田地层柱状图。图2.1孟巴井田地层柱状图
【参考文献】：
期刊论文
[1]神府矿区大型水库旁烧变岩水保水开采技术研究[J]. 董书宁,杨志斌,姬中奎,王世东,高小伟,江球. 煤炭学报. 2019(03)
[2]孟巴矿厚松散含水层下协调保水开采模式[J]. 余学义,毛旭魏,郭文彬. 煤炭学报. 2019(03)
[3]近距煤层高效保水开采理论与方法[J]. 马立强,张东升,金志远,王烁康,余伊河. 煤炭学报. 2019(03)
[4]中国能源工业七十年回顾与展望[J]. 朱彤. China Economist. 2019(01)
[5]采动覆岩导水裂隙带发育高度研究进展[J]. 徐树媛,张永波,时红,陈军锋. 科学技术与工程. 2018(34)
[6]准东大井矿区巨厚煤层开采覆岩裂隙分布特征[J]. 曾强,李根生,赵龙辉,高坡. 中国矿业. 2018(11)
[7]重复采动下煤矿采动活跃区地面井变形特征研究[J]. 孙海涛,付军辉. 煤炭科学技术. 2018(06)
[8]基于FLAC3D的厚煤层顶分层开采支承压力分布特征研究[J]. 汤建泉,李伟涛,徐明伟,朱仲帅,霍雪峰. 煤炭技术. 2018(04)
[9]“采充并行”式保水采煤方法[J]. 马立强,张东升,王烁康,谢玉晟,余伊河. 煤炭学报. 2018(01)
[10]潞安矿区综采裂隙带发育高度规律实测研究[J]. 朱伟,滕永海,唐志新. 煤炭科学技术. 2017(07)
博士论文
[1]孟加拉国Barapukuria井田三厚条件下协调减损开采理论研究与应用[D]. 郭文彬.西安科技大学 2018
[2]采动覆岩破坏特征及其应用研究[D]. 尹增德.山东科技大学 2007
本文编号：3074521
【文章来源】：西安科技大学陕西省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
采动覆岩移动破坏“三带”分布示意图
西安科技大学全日制工程硕士学位论文10巴矿厚煤层分层开采覆岩结构演化进行了描述；构建了厚煤层分层开采导水裂缝带发育高度预计模型，给出UDT含水层下厚煤层分层开采防水安全煤岩柱高度计算公式。（2）现场探测在厚煤层分层开采区设计地表钻孔探测方案，采用钻孔钻液漏失量观测技术对厚煤层分层开采导水裂缝带发育高度进行探测，采用钻孔彩色电视成像对孔内裂缝发育情况进行辅助观测，得出厚煤层分层开采实测导水裂缝发育特征。（3）数值模拟试验采用计算机模拟（FLAC3D），实验基于现场实际厚煤层倾斜分层工作面布置，在倾斜方向达至充分采动条件下，对孟巴矿厚煤层分层开采导水裂缝带发育规律进行仿真模拟，揭示孟巴矿厚煤层分层开采导水裂缝带发育规律。1.4.2技术路线综合研究内容及研究方法，研究的技术路线如图1.2所示。图1.2技术路线图
2孟巴矿地质采矿条件分析112孟巴矿地质采矿条件分析本章首先对孟巴矿全井田地质采矿条件及水文地质条件细致描述，通过全面分析岩体物理力学性质及结构、地质构造、含水层及隔水层特征等基本开采条件，明确孟巴矿开采条件特殊性。其次，构建以裂隙贯通率、含水层富水率和隔水层阻隔率为准则的UDT含水层下安全开采因素评价模型，对各个影响因素的作用及特点进行定性分析，选用AHP法对其影响程度定量化，确定影响UDT含水层下安全开采的主要因素。2.1孟巴井田地质采矿条件概况伴随着孟巴矿基础建设完成和生产运营以来，对井田地质采矿条件认知的逐步清晰和现场开采经验的丰富积累。依据矿井初期地质普查报告、地层揭露资料和探测钻孔资料，对孟巴矿井田地质采矿条件做如下描述及分析。2.1.1井田地层赋存结构特征由地层揭露结果可确定地层自上而下所属年代为：新生界第四系Madhupur组、第三系UpperDupiTila组和LowerDupiTila组；古生界石炭~二叠系Gondwana含煤岩组，见图2.1孟巴井田地层柱状图。图2.1孟巴井田地层柱状图
【参考文献】：
期刊论文
[1]神府矿区大型水库旁烧变岩水保水开采技术研究[J]. 董书宁,杨志斌,姬中奎,王世东,高小伟,江球. 煤炭学报. 2019(03)
[2]孟巴矿厚松散含水层下协调保水开采模式[J]. 余学义,毛旭魏,郭文彬. 煤炭学报. 2019(03)
[3]近距煤层高效保水开采理论与方法[J]. 马立强,张东升,金志远,王烁康,余伊河. 煤炭学报. 2019(03)
[4]中国能源工业七十年回顾与展望[J]. 朱彤. China Economist. 2019(01)
[5]采动覆岩导水裂隙带发育高度研究进展[J]. 徐树媛,张永波,时红,陈军锋. 科学技术与工程. 2018(34)
[6]准东大井矿区巨厚煤层开采覆岩裂隙分布特征[J]. 曾强,李根生,赵龙辉,高坡. 中国矿业. 2018(11)
[7]重复采动下煤矿采动活跃区地面井变形特征研究[J]. 孙海涛,付军辉. 煤炭科学技术. 2018(06)
[8]基于FLAC3D的厚煤层顶分层开采支承压力分布特征研究[J]. 汤建泉,李伟涛,徐明伟,朱仲帅,霍雪峰. 煤炭技术. 2018(04)
[9]“采充并行”式保水采煤方法[J]. 马立强,张东升,王烁康,谢玉晟,余伊河. 煤炭学报. 2018(01)
[10]潞安矿区综采裂隙带发育高度规律实测研究[J]. 朱伟,滕永海,唐志新. 煤炭科学技术. 2017(07)
博士论文
[1]孟加拉国Barapukuria井田三厚条件下协调减损开采理论研究与应用[D]. 郭文彬.西安科技大学 2018
[2]采动覆岩破坏特征及其应用研究[D]. 尹增德.山东科技大学 2007
本文编号：3074521
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