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《西安科技大学》 2003年
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煤层底板突水的数值模拟试验及其工程应用

吕春峰  
【摘要】: 长期以来,煤层底板突水一直是严重影响我国煤矿资源安全开采的一个主要因素。煤层底板突水是涉及地质学、煤矿开采学、岩体水力学和岩石断裂力学等学科的一个复杂问题。 本文首先分析了影响煤层底板突水的主要因素,包括开采矿压、承压水和地质构造等,通过分析找出影响煤层底板破坏、形成突水通道及发生突水事故的主要因素。然后,利用由西安科技大学刘怀恒教授等开发并经改进后的有限元计算程序NCAP-2D-w对煤层底板突水进行多方案的数值模拟试验研究。主要内容包括: (1)考虑在承压水不变的条件下,设计不同裂隙分布状态,探讨单裂隙、多裂隙、不同长度裂隙对煤层底板破坏的影响及开采矿压对裂隙顶部破坏的影响; (2)考虑承压水的变化,分别考虑单裂隙和多裂隙两种分布状态,探讨裂隙对煤层底板破坏的影响及开采矿压对裂隙底部破坏的影响。通过分析受采动荷载、岩层结构变化、煤层底板中裂隙分布状态及承压水变化等因素影响的数值试验,获得了随开采工作面不断推进煤层底板破坏区的发展、突水导升高度的递增、突水通道的形成等相关规律。 最后,结合淮北杨庄矿某工作面实际工程情况,对其开采过程进行数值模拟,并对其开采过程中是否会发生突水做出预测,预测结果与现场实测数据符合很好。
【学位授予单位】:西安科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TD754

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 张荣利;;某矿区采动断层的突水与控制研究[J];科技创新与应用;2013年05期
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 袁东升;近距离保护层开采多场演化及安全岩柱研究[D];河南理工大学;2010年
2 何峰;岩石蠕变—渗流耦合作用规律研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
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6 王辉;珠三角花岗岩残积土边坡稳定性分析及非线性预测[D];吉林大学;2011年
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9 王睿;煤层顶底板突水地质力学条件及其危险性研究[D];中国矿业大学(北京);2011年
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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8 程鉴基;双液化学硅化法在地下溶洞加固工程中的应用[J];工程勘察;1996年01期
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 黄存捍;采动断层突水机理研究[D];中南大学;2010年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 赵延旭;林柏泉;董涛;李飞;刘非非;;压塞-粘液封孔工艺在浅孔抽采中的研究与应用[J];中国煤炭;2010年11期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【相似文献】
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2 张金才;煤层底板突水预测的理论与实践[J];煤田地质与勘探;1989年04期
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4 武强;解淑寒;裴振江;马积福;;煤层底板突水评价的新型实用方法Ⅲ——基于GIS的ANN型脆弱性指数法应用[J];煤炭学报;2007年12期
5 潘晖;王继尧;;基于粒子群优化神经网络的煤层底板突水预测[J];山西焦煤科技;2009年01期
6 刘洋;;矿山压力对煤层底板破坏深度的数值分析[J];西安科技大学学报;2008年01期
7 孟召平;王睿;汪元有;刘建;张江华;袁杰;;开滦范各庄井田12煤层底板突水危险性的地质评价[J];采矿与安全工程学报;2010年03期
8 李龙清;王永洪;刘金辉;;京府八尺沟矿8~(-2)煤层底板突水危险性分析[J];中国煤炭;2010年12期
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10 武强;王金华;刘东海;崔芳鹏;刘守强;;煤层底板突水评价的新型实用方法Ⅳ:基于GIS的AHP型脆弱性指数法应用[J];煤炭学报;2009年02期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
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中国重要报纸全文数据库 前3条
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2 记者 龚砚庆 通讯员 牛小燕;我省煤炭开采领域建立院士工作站[N];河南日报;2011年
3 毕杰 张蕾;地质保障技术遏制煤矿事故的关键 煤矿安全高效开采的基础[N];中华合作时报;2011年
中国博士学位论文全文数据库 前6条
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2 肖有才;煤层底板突水的“破裂致突、渗流致突”机理与工程实践[D];中国矿业大学;2013年
3 陆银龙;渗流—应力耦合作用下岩石损伤破裂演化模型与煤层底板突水机理研究[D];中国矿业大学;2013年
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5 李云龙;基于多源信息融合的姚桥矿水害防治方法与应用研究[D];中国矿业大学(北京);2010年
6 王遇国;岩溶隧道突水灾害与防治研究[D];中国铁道科学研究院;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 刘桂海;基于突变理论的煤层底板突水预测评价方法研究[D];山东科技大学;2010年
2 刘士强;登封煤田白坪井田二_1煤层底板突水危险性预测[D];河南理工大学;2009年
3 晏磊;平煤五、七、十一矿区域水文地质条件分析[D];河南理工大学;2012年
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5 董纪涛;菏泽某超大矿山水文地质发育规律及防突水研究[D];山东大学;2010年
6 刘美娟;肥城煤田奥陶系灰岩岩溶发育规律及其控制因素研究[D];山东科技大学;2011年
7 马雷;基于GIS的矿井突水水源综合信息快速判别系统[D];合肥工业大学;2010年
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