文家坡矿4104综放工作面导水裂隙带发育特征研究

发布时间：2021-05-18 09:39

　　导水裂隙带是矿井涌（突）水的主要导水通道之一,其发育高度对矿井防治水工作意义重大。陕西彬长矿区洛河组砂岩含水层是矿井安全回采的主要威胁之一,确定导水裂隙带高度以及判断洛河组砂岩突水危险性就显得尤为重要。本文以文家坡煤矿4104综放工作面为研究对象,采用FLAC3D有限元数值模拟和井-地联合微震监测技术对该工作面综放开采导水裂隙带发育高度进行研究,研究成果对文家坡煤矿和彬长矿区其它煤矿防治水工作具有重要参考价值。FLAC3D数值模拟结果表明:煤层开采过程中,在工作面围岩中形成应力集中区,且应力峰值随工作面回采不断增大;采空区顶板形成拉应力区,在工作面回采过程中总体呈现出增大-减小-增大的变化规律;在工作面围岩和采空区上方高位岩层中形成压剪破坏区,在采空区中、低位岩层中形成拉伸破坏区。在模拟开挖的整个过程中,导水裂隙带发育大致划分为增长-缓增-稳定三个阶段,当工作面回采260m时,导水裂隙带发育至煤层顶板以上175m高度。应用井-地联合微震监测技术对4104工作面导水裂隙带高度进行实测,根据现场监测条件设计了适合于研究区的微震监测网,并通过系统标定的方法对微震监测网进行了精度验证。通过对工... 

【文章来源】：西安科技大学陕西省

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 选题背景及研究意义
        1.1.1 选题背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 导水裂隙带发育规律研究现状
        1.2.2 导水裂隙带微震监测研究现状
        1.2.3 导水裂隙带数值模拟研究现状
    1.3 研究内容、研究方法和技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 研究方法
        1.3.3 技术路线
2 研究区概况
    2.1 研究区位置与自然地理
        2.1.1 研究区位置
        2.1.2 地形地貌
        2.1.3 气象水文
    2.2 研究区地质特征
        2.2.1 地层
        2.2.2 构造
        2.2.3 4104综放工作面概况
    2.3 研究区覆岩工程地质特征及物理力学性质
    2.4 研究区水文地质特征
        2.4.1 含(隔)水层
        2.4.2 煤-水组合关系
    2.5 本章小结
34 104综放工作面导水裂隙带发育高度数值模拟研究
    3.1 数值模型的建立
    3.2 初始应力场的求解以及收敛准则
    3.3 数值模拟结果分析
        3.3.1 覆岩应力变化规律分析
        3.3.2 覆岩塑性破坏区变化规律分析
        3.3.3 导水裂隙带高度分析
    3.4 本章小结
4 导水裂隙带“井-地”联合微震监测研究
    4.1 “井-地”联合微震监测的基本原理
    4.2 “井-地”联合监测系统组成与工作原理
    4.3 监测区地质条件分析
    4.4 测点布置与检波器的安装
    4.5 速度模型及定位精度确定
    4.6 野外数据采集与资料处理方法
    4.7 微震事件空间分布特征
        4.7.1 微震事件数量、能量空间分布特征
        4.7.2 过F_(21)断层前后微震事件数量、能量空间分布特征
        4.7.3 微震事件数量与周期来压和工作面日进尺的关系
    4.8 导水裂隙带发育特征
        4.8.1 导水裂隙带高度确定方法
        4.8.2 导水裂隙带发育特征
        4.8.3 导水裂隙带动态变化特征
    4.9 导水裂隙带高度综合分析
    4.10 本章小结
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
致谢
参考文献
附录


【参考文献】：
期刊论文
[1]综采导水裂隙带高度预测方法研究[J]. 陈静,高建辉.  水利与建筑工程学报. 2018(05)
[2]基于井-地联合微震监测的顶板裂缝发育高度研究[J]. 刘毅.  煤炭技术. 2018(01)
[3]基于切顶卸压技术的导水裂隙带发育规律[J]. 陈通,王双明.  煤炭技术. 2017(12)
[4]千米埋深特厚煤层综放开采顶板导水裂缝带探测技术研究[J]. 王青振,邢介波,刘强.  山东煤炭科技. 2017(11)
[5]采动条件下围岩破裂区域的微震监测研究[J]. 杨尚欢,侯成录,何顺斌,李威,刘焕新.  现代矿业. 2017(10)
[6]导水裂隙带发育高度的微震监测研究[J]. 丛森,程建远,王云宏,段建华.  中国矿业. 2017(03)
[7]导水裂缝带高度的多方法综合确定[J]. 张延飞,魏久传,谢道雷,李孝朋.  矿业研究与开发. 2017(01)
[8]基于微震监测的采空区覆岩高位裂隙体识别方法[J]. 刘超,李树刚,薛俊华,余国锋.  中国矿业大学学报. 2016(04)
[9]采空区覆岩导水裂隙带高度预计方法对比分析[J]. 张宝安,李佳音,卢洋,刘长华.  中国地质灾害与防治学报. 2016(02)
[10]补连塔煤矿导水裂隙带发育规律研究[J]. 王创业,薛瑞雄,李振凯.  煤炭技术. 2016(01)

硕士论文
[1]补连塔煤矿特厚煤层综采一次采全高覆岩破坏特征研究[D]. 赵立钦.煤炭科学研究总院 2018
[2]榆神矿区导水裂隙带发育规律研究[D]. 袁喜东.西安科技大学 2017
[3]薛庙滩煤矿覆岩导水裂缝带发育机理研究[D]. 王守印.西安科技大学 2017
[4]孟巴矿特厚煤层分层开采导水裂隙带高度研究[D]. 刘俊.西安科技大学 2015
[5]神南矿区煤层开采冒裂带发育高度研究[D]. 高涛.西安科技大学 2014
[6]富水覆岩特厚煤层综放开采导水裂隙带高度研究[D]. 胡宝峰.西安科技大学 2013
[7]急倾斜坚硬顶板中厚煤层防水煤柱合理留设研究[D]. 胡光林.重庆大学 2005
[8]综放开采导水裂隙带高度及预测方法研究[D]. 杨贵.山东科技大学 2004



本文编号：3193570