矿井涌水机理论文-李晋

矿井涌水机理论文-李晋

导读:本文包含了矿井涌水机理论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:底板,下叁带理论,断层,突水机理

矿井涌水机理论文文献综述

李晋[1](2019)在《矿井工作面底板突水机理的理论探析》一文中研究指出突水通道是突水形成的必要条件,为此,对工作面底板的突水机理进行理论研究。结合下叁带理论,将工作面底板的突水类型划分为正常型和构造性,对采场采动作用下工作面底板隔水层进行叁带划分和厚度计算。结果表明,正常型突水过程的本质就是应力场和渗流场相互耦合作用不断加强的过程;不导水断层转变为了导水型断层,这是导致突水发生滞后的机理所在。(本文来源于《陕西煤炭》期刊2019年03期)

武磊[2](2018)在《断层作用下的矿井顶板突水机理研究》一文中研究指出水下开采过程中面临的突水问题一直是煤矿安全的重点。尤其近些年来随着赋存条件较好的煤炭资源的开采殆尽,湖下、河下、水库下、含水层下的煤炭开采越来越引起重视。影响水下采煤安全性的最主要灾害是井下突水。断层构造是水下采煤突水的最主要因素。因此,研究断层和水压力工作同作用下的煤矿顶板突水问题具有一定的实际意义。我国在水下的煤炭开采也做了相应的研究,并积累了一定的实践经验。(本文来源于《矿业装备》期刊2018年04期)

徐建民[3](2015)在《神南矿区矿井突水机理研究》一文中研究指出神南矿区位于鄂尔多斯高原的东南、毛乌素沙漠与陕北黄土高原的接壤地带,主采煤层埋藏普遍较浅,煤层上覆的第四系松散含水层与烧变岩含水层分布较广,富水性极不均一,存在突水溃沙的潜在条件。煤炭资源的开采,势必扰动开采影响范围内潜水含水层导致煤层顶板水的渗漏,在含水层富水性强的区段,潜水一旦转化为矿井的直接充水水源,将会造成工作面的突水或水沙俱下的突水溃沙等地质灾害,也是目前威胁该区域矿井安全生产的主要隐患。本文以神南矿区为研究对象(主要包括红柳林井田、柠条塔井田与张家峁井田),通过搜集已有的地质与水文地质资料,分析区内地质条件、构造因素、含隔水层特征等,在现场试验的基础上,从矿井的充水水源、充水通道等研究入手,对矿井充水因素进行综合性研究,得出引起矿井突水的导水裂隙带空间展布特征,综合分析得出神南矿区煤层开采的突水机理。根据综合水文地质分析法对研究区矿井的突水危险性进行划分,对可能产生水害的区域进行圈定和评价,研究成果对区内煤矿防治水工作具有一定的应用价值和理论指导意义。(本文来源于《西安科技大学》期刊2015-06-30)

刘德民[4](2015)在《华北型煤田矿井突水机理及预警技术》一文中研究指出随着开采深度和强度的增加以及下组煤的大规模开发,华北型煤田开采条件日趋复杂多变,水压、地应力和水温不断增大,矿井突水灾害问题更加突出,突水频率和突水强度不断加大,急需矿井突水灾害监测预警技术对矿井突水进行适时监测和预警,确保煤矿安全回采。目前国内外对矿井水害监测预警技术进行了一定的研究,但很多理论技术还不成熟,特别是突水判据和预警准则等更是处于探索阶段需要进一步系统研究。本文以赵庄煤矿和矿井水害监测预警系统为主要研究对象,针对研究区主要水害类型突水机理及力学判据、矿井突水监测预警模式、监测预警指标体系、预警准则以及矿井突水监测预警关键技术展开了相关研究工作,在此基础上,设计研发了矿井突水监测预警系统,并在赵庄煤矿5303工作面展开了现场应用。1.分析了赵庄煤矿矿井水文地质条件,确定了主要突水类型。赵庄矿主采煤层3#和15#煤主要受峰峰组灰岩水、太原组灰岩水、山西组砂岩裂隙水、下石盒子组K8砂岩裂隙水等水源的影响,矿井导水通道主要有断裂构造、陷落柱、封闭不良钻孔、顶底板导水裂隙带,主要突水类型有封闭不良钻孔突水、断层突水、陷落柱突水、采空区突水和底板突水。2.研究总结了封闭不良钻孔突水、断层突水、陷落柱突水、采空区突水和底板突水等突水机理,总结提出了相应的突水判据。利用厚壁圆筒理论,提出了封闭不良钻孔侧壁突水力学模型,得出了封闭不良钻孔侧壁突水的主要影响因素:采场破坏范围、孔径、孔内水压、围岩力学性质等,建立了封闭不良钻孔侧壁突水判据。揭示了断层在采动影响下活化机理,提出了断层活化影响因素:断层的富水性、断层倾角、断层带特性、断层所处的位置等,建立了断层活化判据及突水判据。系统研究了老空区突水模式及突水机理,分别建立了顶板有效隔水层抗剪破坏力学模型、顶板有效隔水层抗拉破坏力学模型、邻近老空区突水力学模型,提出了顶板老空区和邻近老空区突水判据。总结了前人关于陷落柱突水和底板突水机理的研究成果,给出了研究较为成熟的突水判据。3.提出了监测预警指标体系和矿井突水监测预警模式。综合考虑预警指标的易获取性和可预警性,结合现场实践经验,提出了矿井预警监测指标,主要包括:隔水煤岩柱电阻率、矿井水温水压、岩层的应力应变和常规水化学指标,其中常规水化学指标包括TDS、Na++K+、Ca2+、Mg2+、CL-、SO42-、HCO3-、PH等水化学指标。并根据监测指标将水害预警划分为物理预警模式和化学预警模式,制订了隔水层电阻率参数动态全面监测和关键部位单点多参数监测的现场实时监测方式,提出了物理预警模式和化学预警模式监测预警原理及方法。4.提出了矿井突水灾害监测预警准则关键参数有效隔水煤岩柱厚度的实时监测反演方法。综合分析了煤层开采隔水煤岩破坏带在有地下水参与和无地下水参与两种情况下视电阻率变化规律,提出了利用视电阻率实时监测反演采动破坏范围的方法,即分析对比采前、采中和采后隔水煤岩柱视电阻率变化趋势,判读隔水煤岩柱破坏范围,然后求取效隔水煤岩柱厚度,该方法得到了现场验证。5.研究了关键监测预警位置确定的方法,开发了基于GIS组件和ANN耦合技术的关键监测预警位置确定的系统软件。提出了关键监测位置确定评价指标体系主要包括:充水水源水压、水量、防隔水煤岩柱厚度、断层影响指数、陷落柱影响指数和封闭不良钻孔影响指数,构建了断层影响指数、陷落柱影响指数和封闭不良钻孔影响指数计算公式,并利用所建立的突水判据,提出了影响指数计算公式中相关参数的求解方法,得出了所有评价指标的量化方法。研发了基于GIS组件和ANN耦合技术的关键监测预警位置确定的系统,系统分为6个子系统:地图控制子系统、地图显示输出子系统、地图辅助工具子系统、数据库管理子系统、信息检索子系统、预测分析子系统,该系统能够利用GIS强大空间分析功能和ANN强大非线性功能,实现突水危险性较高的区域圈定,进而确立关键监测预警位置。6.实现了基于GIS空间分析功能的动态构建标准水源样品库的方法,提高了矿井水源识别精度及矿井水化学预警的正确率。标准水源样品库的构建是矿井突水化学预警的的关键,本文改进了传统的标准水源样品库构建方法即将所有已知水源的水样全部放入标准水源样品库中,一个矿井只建立一个标准水源样品库。本文利用GIS组件空间分析功能,实现了动态构建标准水源样品库的方法,即在针对不同的出水点,综合考虑该出水点水样所处含水层岩性、地质构造、径流区域以及采掘活动等影响、标准水样采样时间等多种因素,利用GIS空间分析功能精选出和出水点水文地质条件相近、采集时间较近的标准水样,组建该出水点的标准水源样品库,实现不同出水点动态构建不同的标准水源样品库。并以兴隆庄矿水样编号为496的出水点为例,对动态构建标准水源样品库的方法进行了测试验证,研究表明动态标准样品库的方法可以有效提高样品库的回代准确率。7.系统研究对比了矿井水源识别方法,设计实现了矿井水单水源识别和混合水源识别算法,为矿井水化学预警准则的制订提供了依据。矿井水源识别方法对比分析表明贝叶斯判别模型能够应用矿井出水所有可能信息,在最小错误识别风险下实现小子样试验分析,灰色关联分析可以针对矿井水质的形成具有多因素、关联、整体复杂的特性,找出矿井水各种指标间的密切程度,实现水源识别,也非常适合小子样分析,本文设计实现了基于贝叶斯判别分析和灰色关联分析的矿井水源识别算法,该算法能够实现单水源识别和混合水源识别,其中混合水源识别是采用构建2种和3种水源混合样品库,实现2种水源和3种水源的识别,并能给出每种水源的大致比例。矿井水源识别结果可以为矿井化学预警提供依据。8.研究了矿井突水物理预警准则,总结提出了定性和定量两种物理预警准则。根据所监测的物理预警指标的变化及以往突水实例,提出了5种需发布警情的定性预警准则:监测位置应力突然降低、应变急剧增大、水温水压产生变化并逐渐接近目标水源、邻近目标水源的隔水层电阻率降低且范围逐渐增加、导水通道内电阻率持续降低且向工作面或目标水源扩展。依据监测有效厚度与理论或判据有效厚度Lv的关系制订了定量物理预警准则,当监测有效厚度位于[1.7Lv,+∞)、[1.4Lv,1.7Lv)、[Lv,1.4Lv)、[0,Lv)区间时,分别对应无预警、蓝色预警、黄色预警和红色预警,并给出了不同水害类型Lv的计算方法,同时还结合煤矿防治水相关规定对定量预警准则进行了必要的补充。9.提出了单水源和混合水源的矿井突水化学预警准则。识别结果为单水源时,水源若为弱充水水源则无预警,若为中等充水水源发则蓝色预警,若为强充水水源且无致灾风险则黄色预警,若为强充水水源且有致灾风险则红色预警,若为极强充水水源或老空区水源则红色预警。识别水源为混合水源时,当最强充水水源比例达到30%以上,且满足以上预警准则时发布相对应的警情。10.设计研发了矿井水害物理预警系统和化学预警系统,并在赵庄矿展开了现场应用。设计了物理预警系统和矿井化学预警系统软硬件结构,开发了相应软件系统,研发了物理预警系统和矿井化学预警系统,并以赵庄矿5303工作面为研究对象,布置了矿井物理预警系统,设定了合理的预警准则,实现了矿井突水监测预警工作,确保了工作面安全回采。(本文来源于《中国矿业大学(北京)》期刊2015-04-15)

方刚[5](2014)在《玉华煤矿矿井突水机理研究》一文中研究指出矿井突水是我国大多数煤矿普遍存在的重大安全问题,矿井水害也是煤矿长期以来难以解决的一大难题。其中,离层水害作为一个以往就存在但近几年才被重视起来的问题,人们对于它的研究还远远不够。离层突水具有瞬时水量大、突水前兆不明显、危害大等特点,对此,国内外研究成果主要集中于离层形成机理、分布规律及离层注浆减沉的工程应用,对于离层水形成条件及其涌突水机理等研究很少。因此,开展离层水突水机理的分析和研究工作,对今后提出切实有效的防治水措施、改善煤矿安全生产条件等方面具有十分重要的现实意义和长远的战略意义。本文以陕西铜川焦坪矿区玉华煤矿为主要研究对象,从井田的地质和水文地质资料入手,运用关键层理论、材料力学理论及变形分析方法,从理论上对工作面4-2号煤层采动后造成的覆岩移动破坏规律进行研究,并对导水裂隙带发育高度进行了预测;以煤矿多次出现顶板离层水突水的1418工作面为地质原型,建立计算机数值模型和物理相似材料模拟实验模型,运用FLAC3D(有限差分)和UDEC(离散元)两种功能优势互补的数值模拟软件,直观地模拟1418工作面主采的4-2号煤层在实际采动过程中覆岩垮落及导水裂隙带发育情况,得出研究区导水裂隙带最大发育高度。同时通过相似材料模拟实验,综合分析得出离层的可能发育位置和煤层采动后导水裂隙带的最大发育高度。并通过分析确定离层空间可能发育的位置,离层水形成、发展及突水过程,从而总结玉华井田上覆岩层离层水突水机理,为提出有效的防治水措施和方案打好基础。本文采用的多个模拟实验方法和所选参数得到了实测结果和理论分析的验证,故所得结论具有一定的可靠性。希望可以对今后煤矿的安全生产、经济的快速发展等起到一定积极的作用,同时希望对于焦坪矿区乃至于黄陇侏罗纪煤田在进行深部煤炭资源的开采时有借鉴作用和参考价值。(本文来源于《西安科技大学》期刊2014-06-30)

李姣龙,楚英军[6](2013)在《兰煜矿井突水机理分析及防治措施》一文中研究指出矿井突水会严重威胁井下安全生产,为了防止兰煜矿突水,本文通过区域水文地质和矿井水文地质的系统分析,得出了影响该矿井突水的主要因素,并对15号煤层带压开采做了突水危险性评价,结果表明突水系数为0.01MPa/m,在没有断层导水的情况下不会发生岩溶水突水的问题。(本文来源于《黑龙江科技信息》期刊2013年04期)

王春荣,胡建龙,何绪文,于承豪,刘晋羽[7](2013)在《改性火山岩处理高铁锰矿井水机理分析》一文中研究指出以火山岩滤料为载体,制备了水合二氧化锰改性滤料用于去除矿井水的铁锰离子。在滤速为7.0 m/h,连续54 h的过滤周期内,改性火山岩对锰离子的去除率达94.8%~99.3%。结合X射线衍射(XRD),扫描电镜-能谱(SEM-EDS)等表征手段,确认火山岩改性后,表面覆盖的水合二氧化锰层具有丰富的表面羟基(以—Mn—OH表示),根据表面配合模式,其羟基中氢能与水中的Mn2+和Fe2+发生表面络合反应,最终Mn2+和Fe2+被表面羟基吸附并交换出氢,从而实现对铁锰离子的去除。(本文来源于《煤炭科学技术》期刊2013年01期)

黄辅强,王义海,司庆红[8](2011)在《济宁某井田矿井构造突水机理及防治措施》一文中研究指出介绍了济宁某井田矿井地质构造与矿井水文地质特征,对一次矿井突水事故原因进行了分析;针对某工作面断层分布特征,对该工作面进行了疏放水试验,根据一段时间放水水量变化情况,分析得出构造与矿井突水事故的关系,并提出了防治水措施。(本文来源于《矿业安全与环保》期刊2011年04期)

李新新,郑继东,李智勇,马晓云[9](2009)在《冯营矿矿井突水机理分析》一文中研究指出针对冯营矿矿井水文地质条件复杂、水害严重的现状,研究了矿井充水水源、充水通道等充水条件,认为石炭系L8灰岩水、顶板砂岩空隙裂隙水和L2灰岩水是主要充水水源,断裂构造是主要的导水通道.研究表明:煤层顶板砂岩含水性相对较弱,太灰和奥灰含水层属中等—强富水性;断裂构造是沟通煤层底板太原组L8,L2灰岩和奥陶系(O2)灰岩的主要通道,也是矿井突水且突水量较大的主要因素之一.井田断层发育且导水良好,形成矿井突水的潜在威胁;对煤层底板采动裂隙影响的计算表明其有效隔水层较薄,加之矿压对底板的破坏,可构成煤层底板导水通道.以上因素导致冯营矿水害频发.(本文来源于《河南理工大学学报(自然科学版)》期刊2009年04期)

李新新[10](2009)在《焦作矿区冯营矿矿井突水机理与水害防治研究》一文中研究指出本文针对位于我国有名的大水矿区——焦作矿区的冯营矿水害威胁且突水危害严重的问题,对复杂水文地质条件下的大水矿井突水特征和机理进行研究。首先,查阅国内外相关文献,搜集冯营矿矿井地质、矿井水文地质资料,通过对上述资料的分析、整理,弄清大水矿井水害特征和突水一般规律;接着,分析研究冯营矿矿井地质及水文地质特征,分析研究了矿井充水水源、充水通道等充水条件,认为石炭系L8灰岩水、顶板砂岩空隙裂隙水和L2灰岩水是主要充水水源,断裂构造是主要的导水通道。第叁,突水影响因素分析,包括含水层充水性、补给条件、水位与水压、隔水层隔水性、断裂构造导水性、煤层顶板冒落裂隙影响、煤层底板采动裂隙影响等,对以上因素进行综合分析,研究冯营矿矿井突水形成机理。研究表明,煤层顶板砂岩含水层含水性较弱,太灰和奥灰含水层属中等-强富水性;井田断层发育且均导水良好,构成矿井突水的潜在威胁。断裂构造沟通煤层底板太原组L8、L2灰岩和奥陶系(O2)灰岩含水层,也是矿井突水且突水量较大的主要因素之一;对煤层底板采动裂隙影响计算结果表明,有效隔水层较簿,加之矿压对底板的破坏,可构成煤层底板导水通道,以上因素导致冯营矿水害频发。针对冯营矿井水文地质条件复杂,水害严重的具体原因,探讨合理的防治水措施,包括合理选择井筒位置、堵漏等地面防治水措施和留设防水煤柱、注浆加固、建立防排水系统等井下防治水措施。最后以冯营矿-300m水平巷注浆加固工程为例,探讨含水层改造及隔水层加固等防治水技术措施。(本文来源于《河南理工大学》期刊2009-04-01)

矿井涌水机理论文开题报告

(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:

水下开采过程中面临的突水问题一直是煤矿安全的重点。尤其近些年来随着赋存条件较好的煤炭资源的开采殆尽,湖下、河下、水库下、含水层下的煤炭开采越来越引起重视。影响水下采煤安全性的最主要灾害是井下突水。断层构造是水下采煤突水的最主要因素。因此,研究断层和水压力工作同作用下的煤矿顶板突水问题具有一定的实际意义。我国在水下的煤炭开采也做了相应的研究,并积累了一定的实践经验。

(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。

矿井涌水机理论文参考文献

[1].李晋.矿井工作面底板突水机理的理论探析[J].陕西煤炭.2019

[2].武磊.断层作用下的矿井顶板突水机理研究[J].矿业装备.2018

[3].徐建民.神南矿区矿井突水机理研究[D].西安科技大学.2015

[4].刘德民.华北型煤田矿井突水机理及预警技术[D].中国矿业大学(北京).2015

[5].方刚.玉华煤矿矿井突水机理研究[D].西安科技大学.2014

[6].李姣龙,楚英军.兰煜矿井突水机理分析及防治措施[J].黑龙江科技信息.2013

[7].王春荣,胡建龙,何绪文,于承豪,刘晋羽.改性火山岩处理高铁锰矿井水机理分析[J].煤炭科学技术.2013

[8].黄辅强,王义海,司庆红.济宁某井田矿井构造突水机理及防治措施[J].矿业安全与环保.2011

[9].李新新,郑继东,李智勇,马晓云.冯营矿矿井突水机理分析[J].河南理工大学学报(自然科学版).2009

[10].李新新.焦作矿区冯营矿矿井突水机理与水害防治研究[D].河南理工大学.2009

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