攀西煤矿吉祥石灰岩溶富水特征及综合防治技术

攀西煤矿吉祥石灰岩溶富水特征及综合防治技术

一、潘西煤矿奥灰岩溶富水特征及综合防治技术(论文文献综述)

张刚艳[1](2021)在《超薄隔水层底板突水机理与区域修复技术研究》文中研究表明煤矿在下组煤或深部开采时,多面临超薄隔水层条件下承压水体上安全开采问题,而底板“弱面”区极易诱发突水事故,其破坏过程、形态,矿压水压联合作用下的突水机理、超薄隔水层底板水害的高效治理等是亟待研究的问题。论文以深部超薄隔水层底板突水案例与现象为出发点,定量化分析了超薄隔水层底板突水主控因素,分析了岩溶承压水沿薄弱区突破的力学机理,对承压水弱面突破的动态特征进行了系统研究,提出基于承压水体上精细化探查的危险性评价,提出区域性修复的治理技术。论文取得的主要研究成果有:(1)利用灰色关联分析方法对超薄隔水层底板突水的主控因素进行了定量化研究,各因素对底板突水的贡献大小排序为:地质构造>底板隔水层厚度>含水层水压>工作面斜长>煤层采厚。(2)构建了超薄隔水层底板突水主控因素体系。分别从地质构造、底板相对隔水层、承压含水层、矿山压力四大类控制因素构建了超薄隔水层承压水体上开采底板突水的主控因素体系。(3)将超薄隔水层底板突水分为三种类型:底板完整弱面突水、底板隐伏构造弱面突水和底板多重构造弱面突水,并分析了各类型底板所能承受的极限水压值;从岩石破裂、裂隙演化、声发射事件等综合分析,认为采动弱面裂隙发生发展是个动态过程,抗压关键层的力学性质、厚度、所处层位是关键影响因素;建立了基础力学模型、突水灾变力学判据和弱面失稳破坏条件。(4)随着工作面的推进采场应力在煤壁与采空区实现常规切换,但存在构造弱面时,由于底板相对隔水层较薄,在构造区率先形成应力集中区,使得构造应力与采动应力叠加,当工作面推进到一定位置后采动破坏带与弱面裂隙贯通,形成导水通道,承压水显现自下而上的递进导升特征。(5)对示范工作面进行了“两探”的地质条件精细探查,圈定了富水区、构造区等;基于物探、钻探精细化地质探查结果,采用脆弱性指数法对超薄隔水层底板承压水体上开采进行了评价,进行了底板脆弱性分区。(6)对承压水体上开采安全性,采用底板防水煤岩柱合理留设进行判别。采用阻水系数法评价关键抗压层的阻水能力,提出抗压关键层的力学强度、厚度、空间位置等的重要作用。(7)采用区域注浆修复技术对底板进行增厚作业,提出了区域注浆治理技术一般治理模式以及立体化检测技术。示范工作面采用井下区域治理技术对奥灰顶界面进行了改造,经检验效果良好。

尹尚先,连会青,徐斌,田午子,曹敏,姚辉,孟浩鹏[2](2021)在《深部带压开采:传承与创新》文中研究指明回顾了带压开采的传承与创新发展历程。阐述带压开采的概念及充要条件,以带压开采的内涵为基础,定义侵蚀基准面为浅部和深部带压开采的分界线(面),明确承压水上采煤为带压开采,而含水层"下"采煤不属于带压开采范畴,纠正《煤矿安全规程》中有关"顶、底板带压"的不妥表述。梳理了直接为带压开采服务的理论和技术,探(探查)、治(防治)、保(保障)3项技术,机理(致灾机理)、评价(危险性评价)、预测(灾变预测)3项理论,即构成带压开采理论技术体系;华北煤田奥陶系岩溶随深度增加发育减弱,由此推断,空间上深部岩溶径流带多形成在古岩溶系统中,而现代岩溶径流带则发育于现代岩溶中。深部隔水层损伤裂隙增多,为采后承压水导升奠定物质基础。总结对比了浅部和深部底板岩溶水害特征,阐明深部奥陶纪灰岩(简称奥灰)水突水机理,沿裂隙渗透、扩容、压裂,薄层灰岩中转,不断向上导升,形成大面积散流突水。从理论上说明突水系数已不适用隔水层厚度超出80m的情形,提出厚、巨厚隔水层带压开采评价方法:p0>3σ3–σ1–pp+sT;依据隔水层厚度、底板破坏带、奥灰导升带、突水系数等因素将底板类型划分为5类隔水层,提出相应5级带压开采条件以及5种治理模式;针对深部带压开采复杂条件,倡导应用"全时空"水害综合防治思想理念及技术。面向未来,地质体+水流的本构模型仍是学术界需攻克的最大难题,现实的"卡脖子"难题,如深部岩溶发育规律、精细探查技术、水害机理及评价预测、综合治理技术等,是实现安全带压开采的关键。

张红梅[3](2020)在《淮北煤田岩溶陷落柱发育模式及预测研究》文中指出岩溶陷落柱突水是华北煤田主要的水害类型之一,一旦突水造成的后果十分严重。充水条件不同的陷落柱,将影响煤矿开采工作面涌突水威胁程度及其防治工程的设计。淮北煤田揭露的岩溶陷落柱多为干燥无水或弱淋水,但也发生过陷落柱特大突水事故,造成了巨大的财产损失。随着淮北煤田进入深部勘探与开采,岩溶陷落柱水害威胁程度将增大。淮北煤田构造和水文地质条件均较复杂,不同构造单元岩溶发育规律、陷落柱的揭露特征、分布规律、充水性特征等差异较大。因此,系统地开展淮北煤田岩溶陷落柱发育特征、发育模式、充水性及其控制机理研究,不仅具有重要的理论意义,而且具有重大的应用价值。本文以淮北煤田岩溶陷落柱为研究对象,采用野外勘查、现场测试、室内试验、模型预测等方法和手段,全面地研究了淮北煤田岩溶陷落柱的揭露方式、发育规律、充水性特征,分析了陷落柱与灰岩地层组合、煤田地质构造、地质(水文地质)单元、古径流场、现今地温场、现代径流场、岩溶发育、构造演化等之间的关系,在此基础上,建立了陷落柱的发育模式,揭示了陷落柱充水性的主要控制因素,并对淮北煤田典型发育模式陷落柱进行了预测研究。取得主要成果如下:1)依据淮北煤田地质构造、基岩面和松散层沉积特征、含水层水化学特征等,将淮北煤田地质(水文地质)单元划分为2个一级水文地质单元和5个二级水文地质亚单元。淮北煤田受徐-宿弧形构造中段和南段影响明显,具有南北分区、东西分段的特点,推覆构造西部外缘地带或锋带位置上的濉肖-闸河矿区和宿县矿区,揭露的陷落柱数量相对较多。2)综合研究了淮北煤田灰岩地层沉积组合类型、岩性特征,灰岩组成成分、灰岩地层测井特征等,确定了中奥陶统灰岩地层为岩溶陷落柱发育的基底地层。系统地研究了淮北煤田岩溶发育特征,总结了灰岩含水层岩溶发育规律。中奥陶统灰岩地层经历了沉积岩溶期、风化壳岩溶期、埋藏岩溶期、构造(半埋藏)岩溶期、二次埋藏岩溶期等5个岩溶作用期次,半埋藏岩溶期为淮北煤田岩溶发育和陷落柱形成的主要期次。3)系统地整理分析了淮北煤田陷落柱的揭露资料,从几何学特征、空间位置和分布规律、充填特征、充水性特征等方面,结合物探探查和放水试验等成果,构建了陷落柱特征分类体系。淮北煤田陷落柱揭露方式主要包括采掘直接揭露、突水显现和综合判定三种类型。揭露的陷落柱平面截面多为椭圆形,剖面为圆锥体,几何学特征差异较大;柱顶层位发育于太原组灰岩第2层段至松散层地层。根据陷落柱柱体充填特征,将其划分为压实和未压实两类。根据充水性将陷落柱分为不充水型、柱缘裂隙弱充水型和强充水型;结合陷落柱发育构造位置特征,厘定了陷落柱发育的四个期次。4)基于淮北煤田构造系统、灰岩地层沉积特征、岩溶发育规律、现代径流条件、古径流场恢复、地温分布规律、陷落柱发育特征及其充水性特征等研究基础上,建立了淮北煤田岩溶陷落柱的岩溶接触带型、向斜构造控制型、断裂构造控制型、内循环控制型、灰岩地层半裸露外循环控制型和灰岩地层隐伏外循环控制型6种典型发育模式。5)通过研究陷落柱与构造特征、灰岩含水层富水性、含水层间水力联系、边界断层性质、补径排条件、煤田构造演化、水质水位异常和地温场规律性之间的关系,论证了不充水型、柱缘裂隙弱充水型和强充水型三类陷落柱充水性的主要控制因素。不充水或弱充水型均为古陷落柱,分别是印支~早燕山期、早燕山期和晚燕山期岩溶作用的产物;强充水型陷落柱包括外循环控制发育型和内循环控制发育型,为现代岩溶作用的结果。灰岩地层岩溶发育程度高和含水层富水性强的位置,多揭露强充水型陷落柱。6)依据陷落柱空间位置特征和充水性控制因素研究结果,针对典型陷落柱发育模式的煤矿,基于GIS空间数据多源信息复合技术,定量地统计了内循环控制型、外循环控制型和向斜构造控制型发育模式下陷落柱发育特征参数,分别采用决策树分级归类法、多源信息复合预测法,对深部岩溶陷落柱空间位置及其充水性进行了预测,通过对比预测结果和已揭露陷落柱实际情况,验证了陷落柱发育模式和充水性控制机理结论的准确性,为深部岩溶陷落柱防治工作提供了空间靶区。图[121]表[45]参[205]

史先志[4](2020)在《大埋深高承压水上采煤底板破坏演化及水害防治研究》文中指出随着煤矿开采向深部延伸开采,煤层底板灰岩水害问题已成为华北型煤田开采的最大技术难题之一。永城矿区地处黄淮平原腹部,是华北型煤田中受底板石炭纪及奥陶纪灰岩突水威胁的典型区域。从1982年建井到2019年共发生19次较大的灰岩突水事故,其中陈四楼煤矿就有9次。经过对陈四楼煤矿历年来突水事故案例分析、研究,根据突水系数理论进行验算,矿井各采掘头面的突水点根据水压及煤层底板与太原组上部含水段之间的厚度计算得出的突水系数值都不大于非正常地层块段的0.06MPa/m,突水点附近没有揭露具有明显断点的断层或褶皱等构造,综合分析认为矿井突出具有典型的深部太原组灰岩岩溶裂隙型突水特征。为此,论文以陈四楼煤矿典型的大埋深高承压2517综采工作面为研究对象,在系统收集整理和分析研究区地质和水文地质条件基础上,采用塑性理论及经验公式计算、数值模拟回采工作面顶底板应力变化及顶底板破坏特征、井下现场试验和室内岩样测试等方法,围绕深部开采煤层底板变形破坏及高承压太原组灰岩裂隙型突水机理这一科学问题进行了较系统深入研究。主要取得了如下研究成果:(1)选择具有代表性的埋藏深度大、底板赋存高承压水的2517综采工作面为研究对象,采用理论公式、塑性理论、室内FLAC3D数值模拟及井下工作面钻探结合高密度电法实测等数种方法,分别获得了采动底板最大破坏深度量值,揭示了在大埋深高承压水条件下二2煤层采动过程中底板破坏的演化特征,绘制了煤层底板变形破坏形态和水平方向的影响范围,提出了具有针对性的修正经验公式。(2)基于大埋深采动底板变形破坏演化特征基础上建立了研究区完整地段采动底板太原组灰岩裂隙型扩展的突水模式,分析了高地应力及高水压力联合作用下采动底板变形破坏逐渐向下发展和高水压含水层裂隙逐渐向上发展乃至贯通的突水理念,提出了临界突水的有效隔水层厚度表达式,并根据实际数据进行了验算。(3)基于深部采动底板破坏演化特征及太原组灰岩裂隙型突水机理研究基础上,经过井下注浆前及注浆后现场孔内采取岩芯样观测和地面实验室内灰岩岩样强度测定对比分析,确定了钻孔注浆目标岩层、选用的注浆材料和浆液扩散的半径,明确了纯水泥浆液是矿井煤层底板注浆改造的最优材料。(4)室内实验发现在高压水侵蚀作用下,未注浆的太原组灰岩岩石内裂隙发育,造成岩体抗压强度降低;在采用水泥浆液进行煤层底板加固后,煤层底板中各类孔隙被充填,岩石力学强度增加明显。论文采用施工注浆钻孔与考察钻孔结合的方式对浆液扩散半径进行了现场实测。考察钻孔实测资料证明,浆液扩散半径的长度与岩层裂隙网络发育规模、裂隙发育长度和宽度及浆液主剂材料具有密切关系,注入蒙脱石与水泥等混合材料作为注浆主剂的浆液的运移扩散半径比注入纯水泥作为注浆主剂的浆液的运移扩散半径大,但注浆后的岩石强度前者比后者低。(5)根据研究确定的注浆层位、注浆半径和注浆材料,论文选择了南五采区深部三个典型的大埋深高承压工作面分别进行了二2煤层底板注浆改造。在各试验综采工作面底板注浆加固前进行了瞬变电磁探测,查明了富水异常区;在工作面注浆加固后采用瞬变电磁探测技术对工作面注浆改造效果进行验证,用以指导注浆改造设计和施工,实现了在大埋深高承压条件下工作面的安全回采。论文基本确立了研究区针对太原组灰岩裂隙型突水的防治水技术流程。论文附有插图93幅,附表24个,参考文献157篇。

胡彦博[5](2020)在《深部开采底板破裂分布动态演化规律及突水危险性评价》文中提出在全国煤炭资源开发布局调整阶段,为了保证国家煤炭供给安全,东部矿区仍需保持20年左右的稳产期,许多矿井进入深部开采不可避免。围绕深部煤层开采底板突水通道动态形成过程机理、水害评价防治的科学技术问题,以华北型煤田东缘代表矿井为例,采用野外调研、理论分析、原位测试、室内试验、数值模拟等多种方法,按照华北煤田东缘矿区的赋煤地质结构特征→深部煤层开采底板变形破坏的动态监测方法→深部煤层开采底板岩层变形破坏的时空演化特征和突水模式→深部煤层开采底板破坏深度预测方法和开采底板突水危险性评价方法→深部煤层开采底板水害治理模式和治理效果序列验证评价方法的思路开展研究。主要成果如下:(1)提出了利用布里渊光时域反射技术(BOTDR)对深部煤层开采底板变形破坏的动态监测方法。根据研究表明BOTDR系统监测的动态变形量及应变分布状态与煤层底板岩层应力应变特征具有一致性,是有效监测煤层底板岩层变形破坏的新方案。BOTDR系统对煤层底板岩层监测显示,在采动过程中煤层底板岩层从上向下是呈现压-拉-压的应变趋势;同时获得了有效的煤层底板岩层的最大破坏深度,为深部煤层开采底板破坏深度的精准预测研究提供了有效的原位测试数据。(2)揭示了深部煤层开采完整底板破坏的时空演化特征:a.采前高应力区超前影响范围大约在煤壁前方38 m附近;b.开采底板岩层第一破断点的位置在采煤工作面煤壁前方29.07 m,煤层下方垂距9.24 m处,煤层底板破坏是从脆性岩层开始破断;c.开采底板破断发展趋势是从第一破断点首先向上发展破断,然后再同步向下破断。d.煤层开采底板破断的最大深度处于采前高应力区内,并且最大破断深度在采前高应力区内的峰值应力传播线附近(一般情况下)。根据煤层开采底板破坏的时空演化特征,对比分析了完整底板和含断层底板两种条件下煤层开采底板岩层破坏特点;同时对煤层开采底板进行横向分区,区域名称依次为原岩应力平衡区、采前高应力区、采后应力释放区、采后应力再平衡区。(3)利用BP神经网络、煤层开采底板应力螺旋线解析、气囊-溶液测漏法、经验公式法、多因素回归及分布式光纤实测等方法进行研究分析,得到了对深部煤层开采底板破坏深度进行有效的预测模型及方法;研究表明,多因素回归中模型III预测值更接近分布式光纤监测和气囊-溶液测漏法等实测数据,预测误差较小的预测方法依次为新的数学理论模型解析法和BP神经网络预测模型。(4)利用层次分析法、熵权法、地理信息系统等手段结合深部煤层开采破坏后有效隔水层厚度和其他多种影响底板突水的因素,对深度煤层开采底板突水危险性进行综合评价研究,得到了层次分析和熵权法(AHP-EWM)综合算法评价模型和基于改进型层次分析脆弱性指数(IAHP-VI)法两种深部煤层开采底板突水危险性评价模型,两者都具有一定的实用价值,在实际运用过程中可以根据研究区的实际情况择优选其一,也可以根据两种模型的预测结果取并集,能够进一步提高评价安全程度。(5)基于华北型煤田东缘矿区深部煤层开采底板突水通道的形成机理和突水模式,提出了“充水含水层和导水构造协同超前块段治理”模式并进行了定义。在现有的深部煤层开采水害的治理技术上,根据注浆改造目的层的构造、区域地应力、原岩水动力场等因素对地面受控定向钻进顺层钻孔方位和钻孔展布间距的设定进行科学有效的优化研究。(6)提出了“深部煤层开采底板水害治理效果序列验证评价方法”,利用对改造目的层的渗透系数和透水率、煤层底板阻水能力、矿井电法检测、检查钻孔数据等结合GIS系统进行综合研究,建立了科学系统化的评价方法。(7)利用“充水含水层和导水构造协同超前块段治理”模式对华北型煤田东缘矿区深部煤层底板水害进行了治理,结果显示治理效果良好,研究矿区深部煤层工作面实现了安全回采。本论文研究成果可为华北型煤田东缘矿区下组煤开采底板水害防治提供参考。

李南骏[6](2020)在《张双楼矿四灰含水层富水性及突水危险性研究与应用》文中研究说明随着开采工业的不断发展,开采深度也在不断增大,各种开采技术都对地层产生了较大的影响,使矿井形成了不同程度的煤矿水害。为了更深入的了解煤矿水害的形成机理,并在煤矿开采过程中采取相应的措施防治水害,需要对工程地质、计算机、工程力学、水文地质等多学科进行深入研究,结合这些学科的理论知识,实现迅速检测突水通道,也能够促进空间定位技术的迅速发展,并结合相应的计算机软件,对矿井突水进行防治,以避免水害的发生。对张双楼煤矿进行了深入研究后,发现矿井中,涌水量最大的部分为底板四灰水,因此在进行水害研究时,该部分的防治是最关键的。针对矿井浅部,可利用疏水降压的方法处理煤炭回采时太原组四灰的相关问题,开采过程中,对开采工作面、开采区域都采取疏水降压的方式来防止水害的产生,将底板四灰水排出,避免涌水量过多而造成矿井水害。随着张双楼煤矿开采水平的延深,矿井深部开采时对底板四灰水能否继续使用疏水降压的方式来防治水害需要进行分析验证,并通过实验研究来判断可不可以使用带压开采的方式来防治开采中出现的水害。本文将数理统计、测试技术、多元地学信息复合、水文地球化学等多学科知识相结合,基于带压开采指示层理论,从各个角度对四灰岩溶的富水性、发育特征进行分析,说明该岩溶易引发水害的原理。同时利用脆弱性指数法,结合多元地学信息复合技术、分形分维等方法对底板四灰含水层出现突水的可能性进行分析,根据以上研究结论,提出相应的防治方法,并结合岩溶垂向分带性,针对四灰水害提出相应的防治措施,对于保证张双楼矿高质量发展有重要意义。本次论文的撰写参考了58篇参考文献,共38幅图片、24个表格。

俞功一山[7](2020)在《龙固矿井三灰含水层地下水径流特征及其补给水源研究》文中认为龙固矿井是巨野矿区的一个特大型现代化矿井,主采山西组3煤。影响矿井安全生产的直接充水含水层为3煤顶底板砂岩(3砂)含水层及太原组三灰含水层,具有埋深大(大于800m)、水压高(大于8MPa)的特点。自建井以来,矿井涌水量一直维持在1200m3/h以上,最大达1600m3/h。其中三灰含水层的涌水量占矿井总涌水量的50%以上,对矿井生产影响较大。本文在系统分析矿井水文地质条件、十余年来的矿井涌水特征的基础上,总结阐述了三灰含水层的水文地质特征、矿井构造的控水规律,进行了三灰含水层水文单元划分及矿井三灰水的补给来源及途径分析,为矿井水害治理工作提供了依据。论文综合运用矿山地质学、水文地质学的原理及方法,深入分析矿井构造发育规律,研究了地质构造的控水特征,对三灰含水层进行了水文地质分区。综合整理矿井三灰含水层十余年来的疏放水资料,利用GMS软件建立了矿井三灰含水层渗流场模型,系统地研究三灰含水层多年来地下水的径流特征及其变化,分析了矿井-810m水平井底车场涌水对全矿井三灰水的疏放效果。运用水化学原理及方法,建立了矿井三灰含水层补给水源判别模型,通过分析矿井三灰水质样本离子含量的变化,研究了矿井三灰含水层的补给水源及补给途径,提出了-810m水平井底车场涌水的减水措施。

郝东青[8](2019)在《观音堂煤矿奥灰含水层突水危险性预测评价与综合防治技术研究》文中指出近年来国内煤矿华北奥陶系灰岩突水事故时有发生,轻则淹头淹面,重则淹没矿井,造成人员伤亡和重大财产损失,底板奥灰含水层已成为制约矿井高效集约化开采技术发展和安全生产的重要因素。论文在综合分析观音堂煤矿水文地质条件的基础上,根据底板奥陶系灰岩水综合防治的机制机理,综合应用水文地质资料分析、突水分区理论、实践工程验证及综合评价分析等方法,对奥陶系底板灰岩含水层综合防治进行了技术研究。对25采区奥灰水突水危险性进行了分区预测评价,根据煤层底板等高线和突水系数计算,将其划分为安全区、突水威胁区和突水危险区,并对其分别采用针对性的综合防治措施;结合25050工作面具体地质条件进行实例工程验证,对工作面突水危险性进行了评价,采取了井下瞬变电磁、槽波地震、无线电波透视等综合物探措施探查异常区,对富水异常地段进行了钻探查证和注浆加固,保证了工作面的安全回采,降低矿井水害治理成本,取得了良好的效果。论文研究结果为受底板奥灰水威胁工作面安全高效回采找到了科学合理的技术解决方案,具有较强的借鉴和推广应用价值。该论文有图15幅,表6个,参考文献67篇。

史永理[9](2019)在《深埋煤层开采侧向高压奥灰含水层影响特征及水害防治技术研究》文中研究说明随着浅部煤炭资源的日渐枯竭,矿井生产开始转向深部开采,深部煤层的开采将会面临地质构造、水文地质条件越来越复杂的严峻形势,特别是大型断层的存在,既给矿井高效生产带来不利影响,又增加了矿井突水的可能。因此,大型断层存在条件下深部区域煤层开采水害的防治工作需要进一步深入研究。本文以山东济宁新河煤矿东部深部区域为研究对象,采用资料收集、理论分析、室内试验、数值模拟等多手段综合的方法,针对深部煤层开采时嘉祥支断层下盘高压奥灰含水层对上盘3煤开采产生的影响以及水害防治技术开展了详细研究。首先,从产状及其控制、两盘岩性对接关系、发育特征三个方面详细介绍了嘉祥支断层及其伴生断层的构造特征;其次,从奥灰侧向径流特征与侧向奥灰含水层径流量两方面对侧向含水层补径排条件进行了分析;在充分了解断层破碎带的岩性变化的基础上,综合运用相似材料模拟的原理,选择4种相似材料来模拟断层破碎带岩性,采用不同的配比做了 5组试样,在达西定律的基础上,通过自行设计的室内渗透试验设备,对试样做了不同水压下的室内渗透试验,得出了不同配比不同水压下的试样的渗透系数,总结了断层带的阻水性能特征;最后通过数值模拟进行了深部煤层开采时流-固耦合的研究,详细了解了煤层开采过程中垂直应力、孔隙水压、塑性区与渗流量等变化规律,并提出了侧向高压奥灰含水层水害防治技术,包括:断层煤柱留设、水文地质条件探查、完善排水系统、局部注浆加固封堵小型断层及顶板导水裂缝带高度探查等。本论文的研究对于华北型煤田大型断裂两侧煤层的安全开采具有指导意义。

师松杰[10](2018)在《平煤二矿承压水上安全开采技术研究》文中指出平煤二矿煤层底板突水问题是困扰我矿煤炭资源安全开采的主要因素之一,特别是随着浅部煤炭资源的日益枯竭,深部煤层和下组煤开采势在必行,所面临的底板突水问题更为突出,疏水降压及带压开采的难度更大,因此对底板隔水层受采动和水压作用的破坏规律研究更加具有理论和实际意义。在本文的研究中,主要以平煤二矿矿庚20-31010工作面作为研究对象,分析和研究了平煤二矿的承压水上安全采煤技术。首先利用数值模拟把底板隆起区在时间和空间上可划分工作面前方底板隆起带、回采工作面底板隆起带、冒落区底板隆起带,并针对含水层水压较高的特点,通过理论计算得出底板的突水系数为0.073MPa/m,为带压开采危险区;现场实测平煤二矿工作面涌水量预测分析,平顶山矿区最大涌水量是正常涌水量的1.5~2.0倍,经计算其值为31m3/h。针对以上数据进行了危险性评价,给出了平煤二矿承压水上安全采煤技术方案分析。从排水系统方案设计、底板注浆改造技术、疏水卸压、超前钻孔注浆技术以及安全开采的其他防治水措施分析了工作面带压开采措施,并通过瞬变电磁勘探技术分析得到庚2o-31010风巷富水异常区由22个减少到6个,机巷富水异常区由18个减少到5个,说明防治水措施在开采过程中起到了良好的效果,为平煤二矿矿突水机理的研究与承压水上安全采煤提供了依据。

二、潘西煤矿奥灰岩溶富水特征及综合防治技术(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、潘西煤矿奥灰岩溶富水特征及综合防治技术(论文提纲范文)

(1)超薄隔水层底板突水机理与区域修复技术研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 绪论
    1.1 背景与意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究目的与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 薄隔水底板承压水上开采现状
        1.2.2 煤层底板突水研究现状
    1.3 需进一步研究的问题
    1.4 研究内容与技术路线
        1.4.1 研究方法与内容
        1.4.2 研究技术路线
2 超薄隔水层底板突水主控因素分析
    2.1 底板突水现象与特征分析
        2.1.1 底板突水案例
        2.1.2 底板突水认识与特征
    2.2 超薄隔水层底板突水主控因素定量化分析
        2.2.1 主控因素灰色关联分析原理
        2.2.2 主控因素定量分析
        2.2.3 主控因素定量化排序
    2.3 超薄隔水层底板突水控制因素体系
        2.3.1 超薄隔水层底板突水主控因素作用
        2.3.2 超薄隔水层底板突水主控因素体系
    2.4 本章小结
3 超薄隔水层底板突水机理
    3.1 弱面区突水类型与特征
        3.1.1 典型类型
        3.1.2 基本特征
    3.2 抗压关键层岩石裂隙演变声发射试验特征
        3.2.1 抗压关键层岩石裂隙演变特征试验设计
        3.2.2 岩石裂隙演变特征的声发射试验
        3.2.3 岩石裂隙演变的动态特征
    3.3 底板完整弱面突水机理
        3.3.1 基础力学模型
        3.3.2 突水灾变力学判据
        3.3.3 弱面失稳破坏条件分析
    3.4 底板隐伏构造弱面突水机理
        3.4.1 基础力学模型
        3.4.2 突水灾变力学判据
        3.4.3 弱面失稳破坏条件分析
    3.5 底板多重构造弱面突水机理
        3.5.1 基础力学模型
        3.5.2 突水灾变力学判据
        3.5.3 弱面失稳破坏条件分析
    3.6 本章小结
4 承压水动态突破规律特征
    4.1 示范工作面概况
    4.2 承压水“弱面突破”动态特征数值模拟理论基础与模型设置
        4.2.1 流固耦合模拟理论基础
        4.2.2 数值模拟模型设置
    4.3 底板完整弱面承压水动态突破特征
        4.3.1 不同推进长度应力场演变特征
        4.3.2 不同推进长度煤层围岩破坏特征
        4.3.3 不同推进长度位移场演变特征
        4.3.4 不同推进长度渗流场演变特征
    4.4 底板隐伏构造弱面承压水动态突破特征
        4.4.1 不同推进长度下应力场演变特征
        4.4.2 煤层覆岩破坏特征
        4.4.3 不同推进长度下位移场演变特征
        4.4.4 不同推进长度下渗流场演变特征
    4.5 底板多重构造弱面承压水动态突破特征
        4.5.1 不同推进长度下应力场演变特征
        4.5.2 煤层覆岩破坏特征
        4.5.3 不同推进长度下位移场演变特征
        4.5.4 不同推进长度下渗流场演变特征
    4.6 本章小结
5 超薄隔水层工作面突水脆弱性评价
    5.1 工作面地质条件精细化探查
        5.1.1 物探精细化探查
        5.1.2 钻探精细化探查
        5.1.3 底板岩性组合特征与力学性能
    5.2 AHP型底板突水脆弱性评价
        5.2.1 理论基础
        5.2.2 示范工作面突水主控因素专题图
        5.2.3 主控因素突水贡献权重的确定
        5.2.4 底板突水脆弱性评价
    5.3 本章小结
6 承压水体上突水弱面修复的区域治理技术
    6.1 超薄隔水层底板安全煤岩柱尺寸设计
        6.1.1 底板防水安全煤岩柱留设方法
        6.1.2 底板采动破坏带深度综合确定
        6.1.3 底板岩层阻水系数测试
        6.1.4 底板防水安全煤岩柱尺寸
        6.1.5 底板岩层的注浆增厚作业
    6.2 工作面突水弱面区域修复技术
        6.2.1 突水弱面修复的区域治理技术
        6.2.2 区域治理层位选择与治理模式
        6.2.3 弱面区域治理修复效果立体检测
        6.2.4 示范工作面底板弱面的区域治理修复
    6.3 本章小结
7 结论
    7.1 主要结论
    7.2 创新点
    7.3 不足及展望
参考文献
致谢
作者简介
学位论文数据集

(2)深部带压开采:传承与创新(论文提纲范文)

1 带压开采发展历程
    1.1 带压开采概念
    1.2 带压开采理论技术体系
        1.2.1 技术体系
        1.2.2 理论体系
    1.3 带压开采技术发展历程
        1.3.1 理论技术体系的形成阶段
        1.3.2 理论技术体系的推广应用阶段
        1.3.3 深部带压开采的传承和创新阶段
2 深部及深部带压开采
    2.1 深部概念
    2.2 深部带压开采
    2.3 深部岩溶发育规律
    2.4 深部隔水层特征
3 深部带压开采突水特征、机理及评价
    3.1 浅部及深部底板突水特征
        3.1.1 浅部底板突水特征
        3.1.2 深部底板突水特征
    3.2 深部带压开采突水机理
    3.3 深部带压开采评价
4 深部带压开采模式及关键技术
    4.1 开采模式
    4.2 开采关键技术
5 展望

(3)淮北煤田岩溶陷落柱发育模式及预测研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 选题背景及研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 存在的问题
    1.4 研究的内容和方法
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 研究方法和技术路线
    1.5 研究工作过程与工作量
2 淮北煤田地质与水文地质特征
    2.1 地层特征
        2.1.1 区域地层
        2.1.2 煤系地层
    2.2 地质构造特征
        2.2.1 淮北煤田构造特征
        2.2.2 淮北煤田区域构造史
    2.3 水文地质特征
        2.3.1 含隔水层
        2.3.2 淮北煤田水文地质单元划分
    2.4 本章小结
3 淮北煤田岩溶发育规律
    3.1 淮北煤田灰岩地层
        3.1.1 太原组灰岩地层
        3.1.2 中奥陶统灰岩地层
        3.1.3 中奥陶统和太原组灰岩地层沉积特征
    3.2 淮北煤田中奥陶统灰岩地层岩溶期次
    3.3 淮北煤田灰岩地层岩溶特征与发育规律
        3.3.1 太原组灰岩地层岩溶特征与发育规律
        3.3.2 中奥陶统灰岩地层岩溶特征与发育规律
        3.3.3 淮北煤田灰岩含水层富水性
    3.4 本章小结
4 淮北煤田岩溶陷落柱发育特征
    4.1 淮北煤田现有陷落柱揭露方式
        4.1.1 采掘直接揭露型
        4.1.2 突水显现型
        4.1.3 综合判断型
    4.2 淮北煤田陷落柱发育特征
        4.2.1 几何学特征
        4.2.2 平面分布特征
        4.2.3 柱体充填特征
        4.2.4 充水性特征
    4.3 淮北煤田岩溶陷落柱发育期次
        4.3.1 淮北煤田半埋藏期岩溶期次与陷落柱形成
        4.3.2 淮北煤田岩溶陷落柱发育期次
    4.4 淮北煤田陷落柱特征分类
    4.5 本章小结
5 淮北煤田岩溶陷落柱发育模式与充水性控制机理
    5.1 岩溶陷落柱的发育条件
    5.2 淮北煤田岩溶陷落柱发育模式
        5.2.1 岩溶接触带型陷落柱发育模式
        5.2.2 向斜构造控制型陷落柱发育模式
        5.2.3 断裂构造控制型陷落柱发育模式
        5.2.4 内循环控制型陷落柱发育模式
        5.2.5 灰岩地层半裸露外循环控制型陷落柱发育模式
        5.2.6 灰岩地层隐伏外循环控制型陷落柱发育模式
    5.3 淮北煤田岩溶陷落柱充水性控制机理
        5.3.1 不充水型陷落柱控制机理
        5.3.2 柱缘裂隙弱充水型陷落柱控制机理
        5.3.3 外循环强充水型陷落柱控制机理
        5.3.4 内循环强充水型陷落柱控制机理
    5.4 本章小结
6 淮北煤田岩溶陷落柱空间位置与充水性预测
    6.1 淮北煤田陷落柱发育控制特征
        6.1.1 陷落柱发育古河道控制特征
        6.1.2 陷落柱发育现代地表水补给特征
        6.1.3 陷落柱发育断裂构造控制特征
        6.1.4 陷落柱发育向斜构造控制特征
        6.1.5 陷落柱发育地温场控制特征
    6.2 内循环控制型陷落柱预测
        6.2.1 预测指标单因子分级依据
        6.2.2 单因子决策树分级分类法
        6.2.3 任楼煤矿陷落柱空间位置与充水性预测结果
    6.3 外循环控制型陷落柱预测
        6.3.1 预测指标单因子分级依据
        6.3.2 AHP-独立性系数耦合权重法
        6.3.3 单因子指标数据归—化处理
        6.3.4 朱庄煤矿岩溶陷落柱发育预测结果
    6.4 向斜构造控制型陷落柱预测
        6.4.1 预测指标单因子分级依据
        6.4.2 AHP-独立性系数耦合权重法
        6.4.3 刘桥矿区深部陷落柱空间位置与充水性预测结果
    6.5 本章小结
7 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 主要创新点
    7.3 后期展望
参考文献
致谢
作者简介及读研期间主要科研成果

(4)大埋深高承压水上采煤底板破坏演化及水害防治研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 选题背景与研究意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 存在的主要问题
    1.4 研究内容和技术路线
2 研究区地质、水文地质概况及突水原因分析
    2.1 地质条件分析
    2.2 水文地质条件分析
    2.3 矿井主要突水点及突水原因分析
    2.4 本章小结
3 基于大埋深煤层底板变形破坏演化特征的太原组灰岩裂隙型突水机理研究
    3.1 典型试验工作面概况
    3.2 大埋深煤层底板破坏演化特征研究
    3.3 大埋深煤层底板太原组灰岩裂隙型突水机理
    3.4 本章小结
4 大埋深高承压条件下煤层底板太原组灰岩注浆充填效果研究
    4.1 注浆层位确定及试验方案设计
    4.2 注浆试验及结果对比分析
    4.3 浆液扩散机理分析
    4.4 本章小结
5 大埋深高承压工作面太原组灰岩裂隙水治理应用研究
    5.1 工作面底板改造的目的及原则
    5.2 研究成果现场应用实例研究
    5.3 工作面太原组灰岩裂隙型水害防治实证效果分析
    5.4 本章小结
6 结论与展望
    6.1 主要结论
    6.2 创新点
    6.3 展望
参考文献
作者简介
学位论文数据集

(5)深部开采底板破裂分布动态演化规律及突水危险性评价(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 研究内容及方法
    1.4 技术路线
2 华北型煤田东缘区域地质及水文地质条件
    2.1 区域赋煤构造及含水层
    2.2 深部煤层开采底板突水水源水文地质特征
    2.3 煤系基底奥陶系灰岩含水层水文地质特征
    2.4 本章小结
3 深部开采底板变形破坏原位动态监测
    3.1 分布式光纤动态监测底板采动变形破坏
    3.2 对比分析光纤实测与传统解析和原位探查
    3.3 本章小结
4 深部开采煤层底板破坏机理和突水模式研究
    4.1 深部开采煤层底板破裂分布动态演化规律
    4.2 深部煤层开采底板突水模式
    4.3 本章小结
5 深部开采底板突水危险性非线性预测评价方法
    5.1 深部煤层开采底板破坏深度预测
    5.2 下组煤开采底板突水危险性评价研究及应用
    5.3 本章小结
6 深部开采底板水害治理模式及关键技术
    6.1 底板水害治理模式和效果评价方法
    6.2 底板水害治理模式和治理效果评价的应用
    6.3 本章小结
7 结论
    7.1 主要结论
    7.2 主要创新性成果
    7.3 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集

(6)张双楼矿四灰含水层富水性及突水危险性研究与应用(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 煤层底板带压开采研究现状
    1.3 研究内容及技术路线
2 矿井地质、水文地质条件
    2.1 矿井地质条件
    2.2 矿井水文地质条件
3 太原组四灰含水层富水规律研究
    3.1 四灰含水层岩性及厚度变化规律
    3.2 四灰岩溶发育特性、冲洗液漏失
    3.3 四灰含水层地下水位动态变化特征
    3.4 四灰含水层抽水、放水试验成果
    3.5 四灰含水层水质分析)
    3.6 四灰岩溶含水层岩溶裂隙发育变化规律
    3.7 研究四灰岩溶含水层富水性
4 带压开采可行性研究
    4.1 隔水层厚度及组合情况
    4.2 7 、9煤突水系数及突水危险区划分
    4.3 脆弱性指数法评价底板突水危险性
    4.4 深部开采7、9煤四灰岩溶含水层防治技术研究
5 工程实践
    5.1 井下瞬变电法勘探
    5.2 钻探施工
    5.3 验证情况
    5.4 安全保障措施
6 结论
参考文献
作者简历
学位论文数据集

(7)龙固矿井三灰含水层地下水径流特征及其补给水源研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 选题依据及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 研究内容、方法和技术路线
2 研究区地质及水文地质条件
    2.1 矿井位置及开拓生产概况
    2.2 地质及水文地质条件
    2.3 小结
3 研究区构造发育规律及其控水作用
    3.1 研究区构造发育规律
    3.2 研究区构造控水特征
    3.3 三灰含水层水文单元划分
    3.4 小结
4 研究区三灰含水层地下水径流特征分析
    4.1 三灰含水层涌水量及水压变化特征
    4.2 三灰含水层地下水流场数值模拟
    4.3 小结
5 研究区三灰含水层补给水源及途径分析
    5.1 研究区三灰含水层补给水源分析
    5.2 研究区三灰含水层补给途径分析
    5.3 小结
6 -810m水平井底车场涌水减水措施
    6.1 三灰含水层涌水补给来源监测
    6.2 三灰含水层涌水注浆治理方案
7 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
参考文献
作者简历
致谢
学位论文数据集

(8)观音堂煤矿奥灰含水层突水危险性预测评价与综合防治技术研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 概述
    1.2 目的和意义
    1.3 国内外研究现状
    1.4 主要研究内容
    1.5 技术路线
2 矿井概况
    2.1 矿井简介
    2.2 矿井开发概况
    2.3 区域水文地质
    2.4 主要含水层
    2.5 主要隔水层
    2.6 矿井充水条件
3 突水危险性预测评价
    3.1 奥灰含水层水位
    3.2 以往水文地质工作
    3.3 突水危险性分区
    3.4 地面物探分析法
4 综合防治措施
    4.1 井上下物探方法
    4.2 井下防治水工程措施
    4.3 工作面防治水措施
5 综合应用实例
    5.1 工作面概况
    5.2 突水危险性评价
    5.3 综合物探措施
    5.4 钻探措施
    5.5 效果评价
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集

(9)深埋煤层开采侧向高压奥灰含水层影响特征及水害防治技术研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 选题背景及研究意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 主要研究内容及技术路线
2 研究区概况
    2.1 井田地质与水文地质特征
    2.2 深部区域构造及水文地质特征
3 嘉祥支断层构造特征及侧向高压含水层补径排条件分析
    3.1 嘉祥支断层及其伴生构造特征
    3.2 嘉祥支断层及其伴生构造含、导水性
    3.3 侧向含水层补径排条件分析
    3.4 小结
4 断层带阻水性能室内渗透试验研究
    4.1 试样的制作
    4.2 室内渗透试验
    4.3 断层带阻水性能
    4.4 小结
5 深部煤层开采流-固耦合数值模拟研究
    5.1 流-固耦合理论基础
    5.2 裂隙岩体渗流特征
    5.3 流-固耦合数值模拟
    5.4 数值模拟过程
    5.5 数值模拟结果与分析
    5.6 小结
6 侧向高压奥灰含水层水害防治技术
    6.1 断层煤柱留设
    6.2 其他防治技术
    6.3 小结
7 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
参考文献
作者简历
致谢
学位论文数据集

(10)平煤二矿承压水上安全开采技术研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 主要研究内容与方法
    1.4 技术路线图
2 平煤二矿突水地质条件分析
    2.1 矿区概况
        2.1.1 工作面概况
        2.1.2 相邻工作面水文情况
        2.1.3 煤层顶底板情况
    2.2 二矿矿区突水情况分析
    2.3 矿区岩溶水补给、径流和排泄
        2.3.1 岩溶水系统及其边界
        2.3.2 岩溶水补给径流和排泄
    2.4 本章小结
3 突水灾害机理研究
    3.1 承压水上开采底板破坏数值模拟分析
        3.1.1 FLAC数值模拟软件介绍
        3.1.2 数值模拟计算模型
        3.1.3 垮落法开采围岩破坏规律研究
    3.2 承压水上采动影响下底板突水机理
    3.3 承压水上开采煤层底板破坏的损伤断裂力学机理分析
        3.3.1 承压水上开采煤层底板破坏的裂纹类型
        3.3.2 承压水上开采煤层底板破坏裂纹形式
    3.4 本章小节
4 平煤二矿工作面充水条件分析及危险性评价
    4.1 工作面充水因素分析
    4.2 矿井充水通道分析
    4.3 矿区突水特点
    4.4 工作面底板岩溶水突水危险性评价
    4.5 本章小结
5 工作面安全开采的防治水措施及应用效果分析
    5.1 工作面涌水量预测
    5.2 排水系统方案设计
        5.2.1 采区排水系统
        5.2.2 采面排水系统
        5.2.3 排水系统验算
    5.3 底板突水防治方法及效果
        5.3.1 底板突水防治方法
        5.3.2 底板注浆改造效果分析
        5.3.3 其他不同水灾害的防治对策
    5.4 工作面安全开采防治水管理措施
        5.4.1 加强水害的监测监控
        5.4.2 工作面采煤期间的专项防排水管理
        5.4.3 工作面水灾应急避灾路线
    5.5 防治水应用效果分析
        5.5.1 瞬变电磁勘探技术
        5.5.2 工作原理
        5.5.3 瞬变电磁勘探情况
    5.6 本章小节
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献

四、潘西煤矿奥灰岩溶富水特征及综合防治技术(论文参考文献)

  • [1]超薄隔水层底板突水机理与区域修复技术研究[D]. 张刚艳. 煤炭科学研究总院, 2021(01)
  • [2]深部带压开采:传承与创新[J]. 尹尚先,连会青,徐斌,田午子,曹敏,姚辉,孟浩鹏. 煤田地质与勘探, 2021(01)
  • [3]淮北煤田岩溶陷落柱发育模式及预测研究[D]. 张红梅. 安徽理工大学, 2020(07)
  • [4]大埋深高承压水上采煤底板破坏演化及水害防治研究[D]. 史先志. 中国矿业大学, 2020(01)
  • [5]深部开采底板破裂分布动态演化规律及突水危险性评价[D]. 胡彦博. 中国矿业大学, 2020(01)
  • [6]张双楼矿四灰含水层富水性及突水危险性研究与应用[D]. 李南骏. 中国矿业大学, 2020(03)
  • [7]龙固矿井三灰含水层地下水径流特征及其补给水源研究[D]. 俞功一山. 山东科技大学, 2020(06)
  • [8]观音堂煤矿奥灰含水层突水危险性预测评价与综合防治技术研究[D]. 郝东青. 中国矿业大学, 2019(04)
  • [9]深埋煤层开采侧向高压奥灰含水层影响特征及水害防治技术研究[D]. 史永理. 山东科技大学, 2019(05)
  • [10]平煤二矿承压水上安全开采技术研究[D]. 师松杰. 西安科技大学, 2018(01)

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