近松散承压含水层开采突水水文工程地质关键因素研究

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1、万方数据中图分类号：回王——论文编号：学科分类号：17Q郢99安徽理工大学硕士学位论文近松散承压含水层开采突水水文工程地质关键因素研究论文答辩日期：2014年05月29日安徽理工大学研究生处2014年05月29日万方数据ADissertationin．——MineralProspectingandExploration——lIIIIIIIIIIllUlIIY2697255StudyontheKeyFactorsofWaterInrushDuringMiningUndertheUnconsolidatedConf'medAquiferofHvd

2、rogeologyandEngineeringGeology-一一一一一一Candidate：LiuYanliSupervisor：LiuQimengSchoolofEarthandEvironmentAnHuiUniversityofScienceandTechnologyNo．168，ShungengRoad，Huainan，232001，P．R．CHINA万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果

3、，也不包含为获得塞徼堡王太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：季d砭剃日期：2逃年j月!日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解塞邀堡王太堂有保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于塞邀堡王太堂。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权安徽理工大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论

4、文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：酗适喇签字日期：刀f妒年石月g日导臌：多卜夸鳓黼川Ⅲ万方数据摘要摘要本文分析了祁东煤矿自投产以来的17次松散承压含水层水通过顶板涌入采煤工作面的案例，这些工作面均按照相关规程留设了足够的防水煤(岩)柱，但仍然发生了突水事故。通过综合研究得出近高承压松散含水层开采煤层项板突水的两个关键的水文工程地质因素：一是高承压松散含水层厚度大、富水性强和高承压水头是采煤工作面顶板突水的关键因素。二是煤层顶板岩性结构中有厚度大、岩石力学强度高的中硬岩层存在时，受松散承压含水层的高水压作用导致开采煤层

5、“两带”异常发育。基于裂隙岩体损伤力学部分理论，研究了高承压松散含水层直接覆盖于基岩风化带之上条件下，高承压水对基岩风化带原生裂隙扩展机制，并推导了相应计算公式。基岩原生裂隙及其受水压影响的扩展深度组成的下渗带是影响防水煤岩柱安全性的重大隐患。对7131．3钻孔基岩风化带采样统计原生裂隙，计算下渗带的深度为10．2m。对矿区四含水体采动等级进行了划分，靠近谷口冲积扇．古冲积河道中部的四含为I类水体；厚度小的河漫滩沉积型四含为Ⅱ类水体；靠近四含工作面煤层开采需按照“三下采煤规程"留设防水煤岩柱，并将下渗带底界作为含水层底界。以7131工作面为例

6、，参照“三下采煤规程”理论经验公式计算了71煤层“两带”发育高度，为满足四含防水煤岩柱的安全性，对煤层限制采高为3．4m，按此采高“两带"发育高度为46．87m。运用FLAC3D数值模拟软件建立了具有坚硬岩层交互结构的工作面模型，进行了松散承压含水层高水压影响下的流．固耦合模拟，得到煤层开采“两带”发育高度为53m；7j31工作面水文工程地质条件下“两带”发育高度较理论计算要高。据三带验证孔数据知模拟结果与实际情况相符合，可作为工作面防水煤(岩)柱留设依据。图[18]表[9】9参[75】关键词：松散承压含水层，水文工程地质条件，裂隙扩展，流固

7、耦合分类号：(170．5099)；万方数据AbstractThispaperanalyzesthe17casesthatunconsolidatedandconfinedaquiferwaterthroughtheroofintotheworkingfaceinQidongcoalmillesinceitgointoproduction．Thoughtheysetthewaterproofpillarenoughinaccordancewiththerelevantprocedures，theseworkingfacesstillhadwat

8、erinrushThroughcomprehensiveanalysis，drawaconclusionthatunderthehighpressureofunco