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《湖南科技大学》 2011年
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工作面底板突水机理研究

黄俊  
【摘要】:我国许多煤田的水文地质条件十分复杂,在煤层开采过程中常受到工作面底板突水的威胁,煤矿防治水问题已经成为煤矿生产及科研中的一大技术难题。煤矿工作面底板突水是指在煤层的回采过程中,由多种影响因素综合作用破坏原有围岩体系的平衡状态,引起地下水动力场的失衡。底板突水是矿山一种严重的灾害,如果不能解决承压水对煤层开采带来的威胁,不仅影响煤矿的安全生产,而且一些矿井还将处于逐渐减产甚至停产的状态。 本文首先根据突水量的大小、断层与突水的关系、突水的动态特性、含水层性质等对底板突水进行了分类,从采动影响、水压、底板隔水层和地质构造等因素对煤矿底板突水的影响做了全面分析,针对本文研究的对象,建立了断层条件下工作面底板突水的力学模型,得出了支承压力作用下断层面上的剪应力的计算式,运用RFPA2D-Flow数值模拟软件,通过对不同的水压、不同的断层倾角、不同的煤层厚度、不同的隔水层厚度以及正、逆断层等情况进行模拟,分析了煤层底板断层活化特征和渗流变化特征,得出断层倾角与工作面底板突水的关系,正、逆断层与工作面底板突水的关系,煤层厚度与工作面底板突水的关系,隔水层厚度与工作面底板突水的关系。最后针对湖南煤炭坝竹山塘矿14采区的实际情况,运用RFPA2D-Flow数值模拟软件建立了相应的数值计算模型,将模拟结果与实际情况进行对比,认为留设上宽16m,下宽19m的断层防水煤柱,不仅能保证断层防水煤柱的稳定性,还能提高煤炭资源的回收率,创造一定的经济效益。 本论文的研究得到了973计划课题(2007CB209403)的资助。
【学位授予单位】:湖南科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TD745

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【参考文献】
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