岱庄煤矿4325轨顺陷落柱发育特征及防治技术研究

论文摘要

岩溶陷落柱,是指埋藏在煤系地层下部的可溶性岩体,在地下水的作用下,碳酸岩被溶蚀形成大量的岩溶洞,失去承受上部岩体压力的能力。岩溶陷落柱作为一种特殊的隐伏地质构造,与岩溶水常有天然的联系。因此,导水陷落柱给矿井安全生产带来较大的水害威胁,且陷落柱引发的突水往往具有隐蔽性和突发性,对煤矿安全生产危害极大。本论文结合岱庄煤矿4325工作面实例,在分析陷落柱形成机理及活化导水机理的基础上,运用理论分析、数值模拟为研究方法,研究了工作面在回采过程中,因煤层采动产生的应力场对煤层底板、陷落柱及围岩的影响程度如何,并提出了工作面过陷落柱防治措施,为确保工作面安全生产具有重要意义,同时对类似开采条件下的其它矿井提供有益的参考价值。本论文主要进行了以下方面的工作：一是,在查阅文献资料的基础上,从理论上对陷落柱形成原因、发育机理和活化导水机理进行分析；二是,运用地面电磁勘探、井工作面坑透探测及井下钻探工程等探测手段,对工作面所遇陷落柱从形态结构、发育特征、含(导)水性及与主要含水层水力联系情况进行分析,为工作面安全过陷落柱提供了工程依据；三是,采用数值计算模拟,理论上分析工作面回采过程中,在地下水压力和矿山压力产生的应力场作用下煤层底板、陷落柱及围岩的影响程度和破坏范围,分析煤层顶底板、陷落柱及其周边围岩的应力分布和塑性区的变化情况,为工作面安全过陷落柱方案的提出提供理论上依据。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 课题的提出及研究意义
• 1.2 陷落柱有关研究现状
• 1.3 主要内容及技术路线
• 2 陷落柱成因及活化导水机理分析
• 2.1 陷落柱成因机理分析
• 2.2 陷落柱活化导水影响因素
• 2.3 本章小结
• 3 工作面陷落柱发育特征研究
• 3.1 矿井基本地质情况
• 3.2 现场探测陷落柱成果及分析
• 3.3 陷落柱形态及水力情况确定
• 3.4 本章小结
• 4 陷落柱受采动影响数值模拟
• 4.1 数值计算模型的建立
• 4.2 数值模拟结果及结论
• 4.3 本章小结
• 5 陷落柱防治技术研究
• 5.1 工程概况
• 5.2 工作面过陷落柱安全性评价
• 5.3 本章小结
• 6 主要结论及展望
• 6.1 主要结论
• 6.2 展望
• 致谢
• 攻读硕士期间的主要成果
• 参考文献