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《中国矿业大学(北京)》 2010年
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矿井老空水形成机制与防水煤柱留设研究

罗立平  
【摘要】: 本文运用地质、水文地质、采矿矿压和数值模拟等学科的理论和方法,以淮南潘一矿、谢桥矿、张集矿、孔集矿、新庄孜矿为实施矿井,系统研究了矿井老空水的基本特征。根据对老空水水害事故的调研,提出了采煤(掘进)工作面老空水水害的分类原则和分类方法。通过充水水源、充水通道、聚水空间的分析,系统研究了老空水的形成机制。运用数值模拟方法研究了采动影响下老空水防水煤柱的留设。研究了老空水的预测预报方法与防治技术。结果表明,淮南煤田老空水具有不均衡分布的特点,多数老空水以静态储存水量为主;老空水位于工作面煤层底板标高相对低处,主要位于冒落带内。根据淮南煤田老空水实际数据,采用非线性理论建立了采空区积水系数的预测模型,结合应用验证了模型的科学性和合理性。老空水的形成是一个复杂的渗流-应力-围岩三者藕合作用下的动态过程,老空水的形成机制具有多样性。煤柱的宽度对地层沉降影响显著,充水情况下采空区的孔隙水压力是随着煤柱宽度增加而逐渐减小的,孔隙水压力的显著改变对煤柱节点位移的影响却比较小,防水煤柱的合理留设宽度在本次模拟的三种工况下表现出较为一致的规律。在本次对淮南潘集一矿的模拟中,将煤柱宽度留设为8m左右较为合理。
【学位授予单位】:中国矿业大学(北京)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TD745

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 朱帅虎;王文静;;上部小窑采空区灾害对大型煤矿工作面安全生产的影响[J];安全与环境工程;2011年06期
2 杨松;梁兵;;杨村煤矿与田庄煤矿边界永久隔离研究[J];江西煤炭科技;2013年01期
3 杨锦华;董怀军;谢生荣;周春山;;七一新发煤业五采区防水煤柱合理留设研究[J];中国煤炭;2013年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 李凯;煤矿水害监测预警技术及其应用[D];湖南科技大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘斌;大倾角特厚煤层防水隔离煤柱留设探讨[J];煤炭工程师;1998年05期
2 韩必武,朱文,孙兴平;老空区充水定量评价[J];淮南职业技术学院学报;2002年03期
3 张杰,侯忠杰;浅埋煤层导水裂隙发展规律物理模拟分析[J];矿山压力与顶板管理;2004年04期
4 黄必荣;福建省煤矿水害事故综合分析与防治对策[J];劳动安全与健康;1999年08期
5 李静;用有限单元数值法计算采掘场地下水涌水量[J];露天采矿技术;2004年06期
6 张泓,王绳祖,彭格林,晋香兰,李贵红,郑玉柱,李玉林;淮南煤田煤层气成藏动力学系统的机制与地质模型研究[J];煤田地质与勘探;2005年04期
7 简兴仁;积水区下煤层的安全回采[J];煤矿安全;2003年04期
8 叶铭银,陆鹏举,张五兵;薄煤柱留设的试验研究[J];煤矿开采;2001年04期
9 李占文,张红果;煤矿古塘涌水量的简便估算[J];煤矿开采;2001年04期
10 李景恒,许延春,张波,刘鸿泉;深部首采工作面顶底板涌水量预计[J];煤矿开采;2003年01期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 张永波;老采空区建筑地基稳定性及其变形破坏规律的研究[D];太原理工大学;2005年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陶月赞,曹健康,祝京;浅层地下水水位动态模拟与中长期预报[J];安徽地质;2002年01期
2 黄大兴;;浅析刘桥—矿岩溶陷落柱发育特征及成因[J];安徽地质;2004年01期
3 杨从文;孔德山;马成友;;刘庄煤矿11-2煤层顶、底板砂岩水特征与防治技术[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2009年05期
4 王大设;;孙疃煤矿1028工作面底板灰岩突水原因分析与认识[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2010年06期
5 赵福祥;陈宏峰;陈鸿汉;;地下水资源开发潜力的研究进展[J];安徽农业科学;2010年09期
6 僮祥英;杨珊;;经济开发活动对百里杜鹃生态环境的影响分析[J];安徽农业科学;2011年06期
7 傅智敏;李元梅;;基于点源模型的拱顶罐池火灾热辐射通量分析[J];安全与环境学报;2011年06期
8 王红伟,王希良,彭苏萍,周瑞光;软岩巷道围岩流变特性试验研究[J];地下空间;2001年S1期
9 朱万成;魏晨慧;张福壮;杨天鸿;;流固耦合模型用于陷落柱突水的数值模拟研究[J];地下空间与工程学报;2009年05期
10 李启森,赵文智;黑河分水计划对临泽绿洲种植业结构调整及生态稳定发展的影响——以黑河中游的临泽县平川灌区为例[J];冰川冻土;2004年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 ;Influence of coal mining on regional karst groundwater system:a case study in West Mountain area of Taiyuan City,northern China[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(中)[C];2012年
2 辛红旗;;采动引起底板破坏而引发煤矿突水的原因分析——以豫西某井田为例[A];河南地球科学通报2010年卷(下册)[C];2010年
3 李刚;梁冰;;采场覆岩层渗流场形成机理及其应用[A];第九届全国渗流力学学术讨论会论文集(二)[C];2007年
4 郑文华;李继林;;煤矿条带开采中关键层减沉效果分析[A];第二届“测绘科学前沿技术论坛”论文精选[C];2010年
5 Maxwell A.Meju;;Deep structure of the Longling-Ruili fault underneath Ruili basin near the eastern Himalayan syntaxis:insights from magnetotelluric imaging[A];中国科学院地质与地球物理研究所二○○三学术论文汇编·第二卷(青藏高原)[C];2003年
6 隋旺华;张改玲;姜振泉;王档良;;矿井溃砂灾害化学灌浆治理技术现状及关键问题研究途径探讨[A];第八届全国工程地质大会论文集[C];2008年
7 徐晓民;郭中小;贾利民;郝伟罡;彭淑娟;张金山;;FEFLOW在地下水系统数值模拟中的应用研究[A];寒区冰情与冻土水文效应——第4届“寒区水资源及其可持续利用”学术研讨会论文集[C];2011年
8 白晓红;;几种特殊土地基的工程特性及地基处理——第16届全国结构工程学术会议特邀报告[A];第16届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ册)[C];2007年
9 王秀兰;;矿井充水因素分析及矿井突水性评价[A];陕晋冀煤炭学会地质测量专业学术研讨会论文集[C];2006年
10 冯玉;;对三维地震断层水文地质条件的分析[A];陕晋冀煤炭学会地质测量专业学术研讨会论文集[C];2006年
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 陈绍杰;深部条带煤柱长期稳定性基础实验研究[D];山东科技大学;2009年
3 赵忠明;小浪底库区采空区稳定性研究[D];河南理工大学;2011年
4 张继坤;安徽省煤田构造与构造控煤作用研究[D];中国矿业大学(北京);2011年
5 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
6 孟筠青;煤层高压脉动注水防治煤与瓦斯突出理论与技术研究[D];中国矿业大学(北京);2011年
7 肖亚宁;潞安矿区沿空巷道三维锚索支护机理及应用研究[D];中国矿业大学(北京);2011年
8 董书宁;干旱、半干旱复杂矿区水资源系统优化配置及综合利用[D];长安大学;2011年
9 王磊;应力场和瓦斯场采动耦合效应研究[D];安徽理工大学;2010年
10 郭密文;高压封闭环境孔隙介质中化学浆液扩散机制试验研究[D];中国矿业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 乐志军;新朝川矿矿井水分布规律研究与防治对策[D];河南理工大学;2010年
2 贾晓亮;基于FLAC~(3D)的断层数值模拟及其应用[D];河南理工大学;2010年
3 王瑞华;李粮店煤矿水文地质特征研究[D];河南理工大学;2010年
4 汪国华;近距离上保护层开采卸压范围及临界层间距研究[D];河南理工大学;2010年
5 胡艳卉;矿井地下水流场数值模拟及其应用研究[D];山东科技大学;2010年
6 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
7 徐星;采场底板突水判测系统及水害防治应用研究[D];山东科技大学;2010年
8 孙明;深井底板突水判别和预测系统开发研究[D];山东科技大学;2010年
9 陈彦军;复杂围岩条件极近距离薄煤层群开采相关技术研究[D];山东科技大学;2010年
10 赵文娟;采动围岩运动规律与断层活动性的研究[D];山东科技大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 尹尚先;武强;;陷落柱概化模式及突水力学判据[J];北京科技大学学报;2006年09期
2 付敏;发展外向型经济与环境保护[J];商业研究;2001年12期
3 王光海,李高明;用核磁共振测井确定渗透率的原理和方法分析[J];测井技术;2001年02期
4 潘玉玲,万乐,袁照令,李振宇;核磁共振找水方法的现状和发展趋势[J];地质科技情报;2000年01期
5 肖有才;卫国祥;;基于误差检验的稳定流抽水试验可靠性研究[J];地质与勘探;2006年03期
6 陈酩知;刘树才;杨国勇;;矿井涌水量预测方法的发展[J];工程地球物理学报;2009年01期
7 曹英武;;天然电场选频法在找水中的应用[J];国土资源导刊;2006年03期
8 崔焕玉;;采用综合物探技术防治矿井水害[J];河北煤炭;2010年02期
9 毛志国;利用综合物探方法解决矿井地质问题[J];河北煤炭;1999年01期
10 温倩,卢英林,刘维奇,杨世明;高等工程专科学生知识、能力的调查分析[J];河南纺织高等专科学校学报;2001年02期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 刘树才;煤矿底板突水机理及破坏裂隙带演化动态探测技术[D];中国矿业大学;2008年
2 张壮路;工作面顶板涌水量预测的渗流与应力耦合方法研究[D];煤炭科学研究总院;2009年
3 黄先伍;巷道围岩应力场及变形时效性研究[D];中国矿业大学;2008年
4 黄存捍;采动断层突水机理研究[D];中南大学;2010年
5 徐智敏;深部开采底板破坏及高承压突水模式、前兆与防治[D];中国矿业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 胡光林;急倾斜坚硬顶板中厚煤层防水煤柱合理留设研究[D];重庆大学;2005年
2 谭军;推覆体下伏工作面防水煤柱合理留设的研究[D];安徽理工大学;2006年
3 王金辉;防水煤柱安全评价的流固耦合分析[D];山东科技大学;2006年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 蒋建华;黄采伦;曹运江;;煤矿水害隐患探测方法与应用研究[J];北华大学学报(自然科学版);2012年04期
2 李江华;刘超林;柳杰;张小波;;可控源音频大地电磁法在采空区勘探中的应用[J];中国煤炭;2013年01期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王梓坤;论混沌与随机[J];北京师范大学学报(自然科学版);1994年02期
2 叶贵钧,张莱,李文平,沈智慧,段中会,华解明;陕北榆神府矿区煤炭资源开发主要水工环问题及防治对策[J];工程地质学报;2000年04期
3 隋旺华;开采覆岩破坏工程地质预测的理论与实践[J];工程地质学报;1994年02期
4 孙玉科;矿山岩体工程的系统工程[J];工程地质学报;1996年04期
5 黄漫,蔡彪;对逻辑斯蒂方程的考察[J];华东交通大学学报;2002年03期
6 唐依民;矿区地下水系统及其特征分析[J];湖南地质;1996年02期
7 宋选民,靳钟铭,弓培林,丁日熙;放顶煤采场老顶运动失稳规律研究[J];矿山压力与顶板管理;1993年Z1期
8 郭广礼,邓喀中,汪汉玉,黄振安,陈绍杰;采空区上方地基失稳机理和处理措施研究[J];矿山压力与顶板管理;2000年03期
9 张永波,刘秀英;采动岩体裂隙分形特征的实验研究[J];矿山压力与顶板管理;2004年01期
10 钱鸣高,张顶立,黎良杰,康立勋,许家林;砌体梁的“S-R”稳定及其应用[J];矿山压力与顶板管理;1994年03期
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1 李辉;;矿井老空水疏排过程中应注意的几个问题[J];煤炭工程;2009年01期
2 李冠良;袁凌晖;邢吉亮;谈安彬;;老空水防治技术探讨[J];煤炭工程;2007年02期
3 魏建国;李永军;李小明;连会青;;店湾煤业老空水防治方法探讨[J];华北科技学院学报;2011年01期
4 苟云用;;浅议老空水探放方法[J];煤;2010年S1期
5 秦法秋;李磊;刘海君;;小窑老空水疏放水技术在大平矿的应用[J];煤炭工程;2008年10期
6 林雪礼;赵兴良;夏志村;;3_下102工作面探放老空水分析研究[J];山东煤炭科技;2009年06期
7 陆爱民;李辉;张利标;徐业发;;衰老复杂矿井老空水体疏排实践[J];煤矿开采;2008年03期
8 黄正练;;新建矿井老空区积水防治措施[J];煤矿开采;2007年03期
9 张磊鑫;张庆民;;汶南煤矿西部小矿老空水梯级调控技术[J];山东煤炭科技;2006年01期
10 王仲全;刘胜利;;近距离煤层开采老空水害及其治理技术应用[J];煤炭工程;2007年09期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 吴维加;;煤矿井下老空水的防治技术研究[A];中国职业安全健康协会2007年学术年会论文集[C];2007年
2 周玉华;;济宁二号煤矿11305工作面煤层顶板离层水成因分析[A];矿山地质灾害成灾机理与防治技术研究与应用[C];2009年
3 金修如;姚如民;;新庄孜矿“10.19”透水事故分析及防范措施[A];纪念矿井地质专业委员会成立二十周年暨矿井地质发展战略学术研讨会专辑[C];2002年
4 郭恒庆;;动压区老空积水规律研究[A];中国煤炭学会矿井地质专业委员会、中国煤炭工业劳动保护科学技术学会水害防治专业委员会2005年学术交流会论文集[C];2005年
5 杜木民;李玉宝;;井下瞬变电磁探水技术初探[A];河北省煤炭工业科学技术工作会议论文集[C];2006年
6 尹会永;魏久传;郭建斌;施龙青;张崇良;高树磊;杜希山;;相邻矿井闭坑条件下井田边界煤柱留设宽度研究[A];第六届全国煤炭工业生产一线青年技术创新文集[C];2011年
7 金修如;;复杂充水条件下回采工作面的防治水对策[A];中国煤炭学会矿井地质专业委员会、中国煤炭工业劳动保护科学技术学会水害防治专业委员会2005年学术交流会论文集[C];2005年
8 李水祥;;煤矿重特大水害事故分析与对策[A];陕晋冀煤炭学会地质测量专业学术研讨会论文集[C];2006年
9 刘晓宁;;董家河煤矿充水因素及防治水措施[A];高产高效煤矿建设的地质保障技术——陕西省煤炭学会学术年会论文集·2009[C];2009年
10 王文波;韩仁桥;薛梅;;瞬变电磁在煤层顶板水探测中的应用[A];安全高效煤矿地质保障技术及应用——中国地质学会、中国煤炭学会煤田地质专业委员会、中国煤炭工业劳动保护科学技术学会水害防治专业委员会学术年会文集[C];2007年
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1 通讯员 贺景昌 王彦功 记者 刘宏;文湾煤业公司成功探放万余吨老空水[N];中国煤炭报;2008年
2 李玉宝 赵云;技术创新降伏水魔[N];中国煤炭报;2010年
3 本报记者 陈以仁;如何提高煤矿水害防治能力[N];中国煤炭报;2007年
4 陈超 宁建民;华丰矿治理“三大危险源”[N];经理日报;2009年
5 本报记者 王凯山;水患——一把高悬在矿井头上的剑[N];中华合作时报;2008年
6 ;发生透水事故时现场人员如何撤离[N];中华合作时报;2007年
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10 陈伟李美;兖矿济二矿做到矿井水零排放[N];经理日报;2007年
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1 罗立平;矿井老空水形成机制与防水煤柱留设研究[D];中国矿业大学(北京);2010年
2 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
3 姚邦华;破碎岩体变质量流固耦合动力学理论及应用研究[D];中国矿业大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 康显强;旧采残煤区积水形成机制及处置技术研究[D];太原理工大学;2012年
2 王耀;大断层附近煤层开采的防水煤柱留设离散元分析[D];合肥工业大学;2010年
3 聂荣花;基于GIS的矿井突水水源识别算法研究[D];西安科技大学;2011年
4 李鹏军;断层附近煤层开采防水煤柱留设的相似材料模拟分析[D];合肥工业大学;2012年
5 李凯;煤矿水害监测预警技术及其应用[D];湖南科技大学;2011年
6 杨丹丹;基于GIS的谢桥煤矿矿井水害防治专家系统研究[D];合肥工业大学;2012年
7 杨丽娟;宁夏羊场湾井田烧变岩特征及防水煤柱留设[D];安徽理工大学;2012年
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