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《永城礦區(qū)裂隙型底板灰?guī)r突水防治技術(shù)研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、ChinaUniversityofMining&Technology,Beijing博士學(xué)位論文永城礦區(qū)裂隙型底板灰?guī)r突水防治技術(shù)研究學(xué)院：地球科學(xué)與測(cè)繪工程學(xué)院學(xué)號(hào)：WBP090101025Q作者：張凱學(xué)科專(zhuān)業(yè)：地質(zhì)工程導(dǎo)師：彭蘇萍院士2015年6月中圖分類(lèi)號(hào)：dsfdfTP31f密級(jí)：?jiǎn)挝淮a：11413博士學(xué)位論文中文題目：永城礦區(qū)裂隙型底板灰?guī)r突水防治技術(shù)研究英文題目：LimestonewaterburstmechanismandpreventiontechnologyforfracturecoalseamfloorintheY
2、ongChengCoalming作者：張凱學(xué)號(hào)：WBP090101025Q學(xué)科專(zhuān)業(yè)：地質(zhì)工程研究方向：防治水技術(shù)研究應(yīng)用導(dǎo)師：彭蘇萍職稱(chēng)：教授、院士論文提交日期：2015年4月14日論文答辯日期：2015年6月8日學(xué)位授予日期：2015年6月24日中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果，也不包含為獲得中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）或其他教學(xué)機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書(shū)而使用過(guò)的材料。與我一同工作的同志對(duì)
3、本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明并表示謝意。作者簽名：日期：2015-6-15關(guān)于論文使用授權(quán)的說(shuō)明本人完全了解中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：學(xué)校有權(quán)保留送交論文的復(fù)印件，允許論文被查閱或借閱；學(xué)?？梢怨颊撐牡娜炕虿糠謨?nèi)容，可以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存論文。（保密的論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定）作者簽名：導(dǎo)師簽名：日期：2015-6-15.摘要永城礦區(qū)位于河南省永城市境內(nèi),目前已經(jīng)建立了9對(duì)生產(chǎn)礦井，生產(chǎn)能力提高到2100萬(wàn)噸/年。礦井內(nèi)二疊系山西組二2煤賦存穩(wěn)定，是永城礦區(qū)的主采煤層，該層
4、煤平均厚度2.7m，平均開(kāi)采深度600m，最低開(kāi)采深度為350m，最高開(kāi)采深度到910m。鉆孔資料和實(shí)際的開(kāi)采資料表明，井下的主要突水水源為L(zhǎng)8灰?guī)r，L8灰?guī)r平均厚度12m，距離主采煤層二2煤80m左右，沉積厚度穩(wěn)定。該層灰?guī)r巖溶較發(fā)育，富水性強(qiáng)，靜水壓力傳遞快。深部奧陶系灰?guī)r水在特殊導(dǎo)水通道的情況下與L8灰?guī)r聯(lián)通，奧陶系含水層上距二2煤底板200m左右。根據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》，回采工作面的安全水壓計(jì)算方法為：PTsM??，M為煤層底板隔水層厚度()m，P為安全水壓()MPa，Ts為突水系數(shù)(MPam/)。在煤層底板受到斷層、裂隙等地質(zhì)
5、構(gòu)造作用區(qū)域，突水系數(shù)取0.06(MPam/)，隔水層完整未受到明顯構(gòu)造破壞的區(qū)域，突水系數(shù)取0.1(MPam/)。永城礦區(qū)采用0.06(MPam/)作為突水系數(shù)，隔水厚度取為80m，那么安全水壓為4.8MPa。在永城地區(qū)，大部分礦井的承壓水壓力為1.6-3MPa。因此，根據(jù)突水系數(shù)方法，永城地區(qū)的突水危險(xiǎn)性較小，這主要是由于永城礦區(qū)的隔水厚度足夠、承壓水壓力較小的原因。然而，永城礦區(qū)多次發(fā)生突水事故，經(jīng)過(guò)分析，初步認(rèn)為這是一種裂隙型底板灰?guī)r突水，有必要開(kāi)展深入研究。本論文的研究目的是：通過(guò)分析永城礦區(qū)突水案例，研究突水中的關(guān)鍵地質(zhì)因素
6、，通過(guò)數(shù)值模擬研究底板灰?guī)r裂隙型突水的機(jī)理、特征，研究煤層底板裂隙分布區(qū)的高分辨瞬變電磁探測(cè)技術(shù)，建立適合本礦區(qū)的防治水工程技術(shù)體系，以保證礦井的安全生產(chǎn)和穩(wěn)定高產(chǎn)。本論文研究的主要成果如下：（1）提出裂隙是永城礦區(qū)突水的主要通道和研究重點(diǎn)據(jù)永城礦區(qū)突水資料，自1985年以來(lái)至今，研究區(qū)內(nèi)共發(fā)生淹井的灰?guī)r突水17次，其中有11次發(fā)生在采煤工作面，6次在掘進(jìn)巷道中。從突水通道上分析，斷層為導(dǎo)水通道的灰?guī)r突水2次，其余的15次突水通道均為二2煤層底板裂隙。統(tǒng)計(jì)資料表明，底板裂隙是礦井突水的主要通道。在突水水源上，太原組含灰?guī)r11層，最上層的
7、L11灰?guī)r厚1～2m，上距二2煤層底板50m左右，含水很弱。L8灰?guī)r厚度8～18m，平均厚度12m，上距二2煤層底板約80m，巖溶發(fā)育，富水性強(qiáng)，連通性好，水壓大，且受奧灰水的間接補(bǔ)給，是礦井突水的主要水源。與焦作、肥城礦區(qū)的水文地質(zhì)條件相比，焦作、肥城礦區(qū)的底板隔水層厚度不夠，整個(gè)工作面底板必須全部改造，而永城礦區(qū)的隔水層厚度足夠，裂隙是重要的導(dǎo)水通道，這是永城礦區(qū)防治水工作的明顯特征之一。I研究區(qū)內(nèi)的灰?guī)r水主要是通過(guò)煤層底板裂隙突出，當(dāng)原生裂隙處于張開(kāi)狀態(tài)，裂隙本來(lái)已經(jīng)形成導(dǎo)水通道，當(dāng)掘進(jìn)巷道或回采工作面揭露這些裂隙時(shí)，即發(fā)生突水；
8、當(dāng)原生裂隙閉合時(shí)，指底板原生裂隙未張開(kāi)或者僅有細(xì)微的張開(kāi)，同時(shí)該裂隙也發(fā)育到灰?guī)r，在掘進(jìn)空間下方的礦山壓力和強(qiáng)大的灰?guī)r水壓力下，原生裂隙張開(kāi)，導(dǎo)致灰?guī)r突水。這種突水一般發(fā)生在采煤工作面或掘進(jìn)工作面后方，表現(xiàn)
