振兴二矿底板突水危险性预测研究

论文摘要

矿井水灾是影响和威胁中国煤矿安全、高效生产的主要因素之一。其中,以底板承压水突水造成的伤亡和经济损失尤为突出。准确、及时的对底板承压水突水进行预测对煤矿安全生产意义重大。本文结合振兴二矿生产实际,利用理论分析、实验室实验、数值模拟等方法,对矿井的水文地质行了分析,并对底板岩石的物理力学性质进行了实验室测试,在此基础上,通过理论计算对底板承压水突水可能性进行了分析。采用FLAC2D数值模拟方法,以振兴二矿的地质采矿条件为原型,建立数值模拟模型,对不同底板隔水层厚度的掘进工作面、不同长度的采煤工作面开采分别进行了模拟,分析了底板破坏的规律,得出了不同条件下底板的破坏深度,为采煤工作面的布置提供了参考依据。通过比较分析水源、地质构造、隔水层、采矿活动等不同因素对底板承压水突水的影响,得出了振兴二矿11采区在巷道掘进期间主要以防治L7-8灰岩水为主,11采区煤层开采后期以防治奥灰水为主的结论。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• ABSTRACT
• 1 引言
• 1.1 问题的提出
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国外研究概况
• 1.2.2 国内研究概况
• 1.2.3 存在的问题
• 1.3 研究内容和方法
• 1.3.1 研究内容
• 1.3.2 研究方法
• 2 矿井水文地质条件分析
• 2.1 矿井概况
• 2.1.1 交通位置和井田范围
• 2.1.2 生产现状
• 2.2 井田地质概况
• 2.2.1 煤层赋存情况
• 2.2.2 地层
• 2.2.3 构造
• 2.2.4 水文地质条件
• 2.3 煤层底板岩石力学参数测定
• 2.3.1 岩石的选择
• 2.3.2 试验设备、仪器和材料
• 2.3.3 试验步骤
• 2.3.4 试验结果
• 2.4 小结
• 3 下山巷道掘进底板突水危险性分析
• 3.1 掘进工作面基本情况
• 3.2 掘进工作面突水危险性分析的背景
• 3.3 11 采区下山巷道探水设计
• 3.3.1 设计依据的相关参数
• 3.3.2 单孔设计
• 3.3.3 避灾路线
• 3.4 下山巷道掘进底板突水危险性数值模拟分析
• 3.4.1 FLAC 软件介绍
• 3.4.2 数值模拟参数的确定
• 3.4.3 数值模拟方案
• 3.4.4 模拟计算结果分析
• 3.5 小结
• 4 工作面开采底板突水危险性分析
• 4.1 工作面水文地质基本情况
• 4.2 振兴二矿底板突水影响因素分析
• 4.2.1 水源
• 4.2.2 地质构造
• 4.2.3 隔水层强度
• 4.2.4 采矿活动
• 4.3 工作面底板突水危险性理论分析
• 4.3.1 突水系数法
• 4.3.2 理论计算法
• 4.3.3 下三带法
• 4.4 11 采区涌水量分析
• 2 灰岩涌水量'>4.4.1 -150m 水平O₂灰岩涌水量
• 1^L₄ 涌水量'>4.4.2 -150 m 水平L₁^L₄涌水量
• 7^L₈ 涌水量'>4.4.3 -150m 水平L₇^L₈涌水量
• 4.5 工作面底板突水数值模拟分析
• 4.5.1 数值模拟方案
• 4.5.2 数值模拟结果
• 4.5.3 数值模拟结果分析
• 4.6 小结
• 5 结论
• 参考文献
• 作者简历
• 学位论文数据集