滞后突水论文_王业鹏

导读:本文包含了滞后突水论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:断层,水层,底板,水害,压力,孔隙,裂隙。

滞后突水论文文献综述

王业鹏[1](2019)在《白庄矿煤层底板滞后突水防治技术研究》一文中研究指出2016年1月25日4时15分,山东省肥城市白庄煤矿-430m水平东翼8105轨道顺槽里段发生底板特大奥灰突水事故。白庄矿位属华北石炭二迭系煤田,华北煤田产煤量占据了我国煤炭叁分之一的总产量;但是,华北石炭二迭系煤田因其独特的岩溶水文地质条件,受深部奥陶系灰岩高承压水的危害显着,并且有着日趋严重的形势。深入开展奥灰突水事故机理研究与防治实践,以降低突水事故发生的频率或者杜绝突水事故的发生,避免给生产生活造成无法估量的经济损失和不利的社会影响。论文采用理论分析、数值模拟和工程实践应用等研究方法,以阐释白庄矿8105工作面特大底板突水事故机理为主旨,并工程实践了底板奥灰水害防治的关键技术,取得以下主要成果:(1)在矿井和工作面地质、水文地质条件分析基础上,初步分析8105工作面突水事故特点:8105工作面为迭加开采工作面,其上覆7101工作面已开采完成,8105工作面的突水点正好位于7101工作面停采线的正下方;突水时间距离上覆7101工作面停采时间为14天,矿压作用表现为突水的滞后性。(2)根据塑性滑移理论,对采煤工作面进行分区,将工作面划分为Ⅰ采前应力集中区、Ⅱ采中零位张裂区、Ⅲ采后膨胀卸压区、Ⅳ采空应力压缩稳定区等四个区域。然后依据底板零位破坏理论,对煤层采动影响造成的底板破坏深度进行计算,得出底板的最大破坏深度为15.2m。运用Ts临界突水系数进行假设,在理论上运用反证法证明了突水时煤层底板的隔水层具有不完整性,存在隐伏构造破碎带,使得底板的有效隔水层厚度小于实际厚度。由此,从理论上确定该次突水事故的原因为采动矿压作用下的底板隐伏构造奥灰突水。(3)通过RFPA~(2D)-Seepage数值模拟软件模拟了白庄煤矿工作面的推进过程中底板突水的演化过程。根据白庄井田地层综合柱状示意图的地层分布建立了数值模型,根据模拟结果分析了工作面底板的裂隙演变特征、采动应力分布规律和渗流特征,深入的研究了白庄煤矿8105工作面轨道顺槽里段的滞后突水机理。在煤层不断地回采过程中,工作面的底板会在矿压的影响作用下出现破坏带,并且破坏深度会逐渐增大。工作面底板与五灰含水层的承压水之间本身有足够安全厚度的隔水层,但是在向斜轴的轴部却存在一个隐伏构造破碎带。矿压作用打破工作面底板隐伏破碎带的水压压差平衡态,形成五灰含水层和奥灰水含水层的水利联系。底板的采动破坏深度和含水层的裂隙导升高度突然间增大,形成了一个联通的完整的突水通道。同时煤层底板由向斜轴轴部形成的隐伏断层构造破碎带经过7101工作面正下方的8105轨道顺槽里段,从而形成了8105轨道顺槽对五灰水进行截流,导致8105轨道顺槽突水,而7101工作面底板只有少量的渗流现象。(4)总结了白庄煤矿突水后底板向斜轴破碎带治理的关键技术,包括采用地面定向“截流巷道”注浆钻孔精准施工、引流注浆和反流堵源等。本次治理速度快、效果好,为恢复矿井安全生产节省了大量的时间。(本文来源于《中国矿业大学》期刊2019-05-01)

张文忠[2](2018)在《受采动影响底板隐伏断层滞后突水分析》一文中研究指出为研究底板隐伏断层滞后突水,基于矿山压力与岩层控制理论,针对底板隐伏断层与回采工作面的不同空间位置关系,分析了采动引起的矿山压力对断层水压力的影响,得出断层水压增高的规律及断层水压力计算公式,分析了导致断层水压力变化的影响因素。分析结果表明:断层水压力随着断层倾角的增加而减小,受采动影响断层水压力随着最小主应力和支承压力的增加而呈线性增大的趋势。基于断层与回采工作面的不同空间位置关系,分析了受采动影响导致底板隐伏断层突水的力学原因,可为底板隐伏断层突水灾害防治提供理论依据。(本文来源于《矿业安全与环保》期刊2018年06期)

白伟[3](2018)在《隐伏陷落柱滞后突水机理研究》一文中研究指出针对15423N工作面发生的陷落柱突水事故,对导水陷落柱突水征兆进行了介绍,总结了导水裂隙带高度公式,通过相似模拟实验对工作面回采与水润线的关系进行分析研究,对陷落柱滞后突水现象进行了解释。(本文来源于《煤矿现代化》期刊2018年03期)

张勃阳,白海波,张凯[4](2016)在《采动影响下陷落柱的滞后突水机理研究》一文中研究指出为了研究陷落柱突水的滞后和突发特性,基于采动前后陷落柱的应力变化规律,通过自行设计的破碎岩体渗流试验系统进行陷落柱的破碎岩体渗透性试验,分析了应力集中状态下轴压对破碎岩体渗流特性的影响规律,阐述了破碎岩体二次破坏后的分维度变化规律及其对渗流的影响,研究了采动影响下陷落柱渗透率和启动压力梯度的变化规律.研究结果表明:在采动影响下,陷落柱经历原岩应力-应力集中-应力释放的变化过程,在此过程中其渗透率先减小后增大,而启动压力梯度先增大后减小;陷落柱突水的滞后性是由于采动影响下破碎岩体的压实作用、二次破坏造成的渗透率减小和颗粒运移形成的渗流衰减等因素共同引起的.(本文来源于《中国矿业大学学报》期刊2016年03期)

霍诚[5](2016)在《李雅庄矿滞后突水主控因素分析》一文中研究指出矿井深部滞后突水是影响煤矿开采的主要水害类型。根据李雅庄矿近年来的突水情况,基于滞后突水理论分析,对该矿滞后突水主控因素进行了研究,结果表明:该矿3次滞后突水全是由断层原因导致的,因此,断层突水是李雅庄矿滞后突水的主要形式;历次突水点(67%)大多位于含水层富水性较大的地方,说明含水层的富水性对突水有着重要的影响;历年12次突水中有10次突水点均位于水头压力大于2.5 MPa的区域,说明在相同条件下,水头压力越大,发生突水的可能性就越大,并且水头压力越大,突水的强度也越大;突水点大多位于距2#煤层底板有效隔水层等效厚度35~45 m,隔水层的有效隔水厚度不大,是构成该矿井突水的主要因素之一。(本文来源于《山西焦煤科技》期刊2016年04期)

白继文,李术才,刘人太,张庆松,张红军[6](2015)在《深部岩体断层滞后突水多场信息监测预警研究》一文中研究指出断层滞后突水由于其特有的隐蔽性及滞后性特征,突水灾害防治难度较大。针对王楼煤矿断层滞后突水防治工程,开展深部岩体多场信息监测预警研究。深入分析地下水来源及导水通道,在此基础上划分采动过程中断层滞后突水不同阶段,结合隔水关键层理论及物探结果,确定监测预警时间域与空间域,划分温度场、渗压场监测阈值,建立监测预警判识准则;串联传感器组合成监测单元,采用返浆工艺对钻孔分段封堵,实现传感器精确高效安装,通过煤矿安全光纤监测系统实现井上在线监测预警。监测预警结果表明,断层隔水煤柱有效控制断层内裂隙扩展,减弱了断层破碎带导水特性,依据深部岩体监测预警判识准则,工作面开采过程中预警等级为I级,可实现安全开采。研究成果对类似工程具有一定的借鉴意义。(本文来源于《岩石力学与工程学报》期刊2015年11期)

边凯[7](2015)在《赵各庄矿深部煤层底板突水危险性与断裂滞后突水评价》一文中研究指出我国幅员辽阔,我国幅员辽阔,煤层底板灰岩含水层分布广泛,裂隙发育不均一,且富水性极强,尤其是华北地区,奥陶系灰岩含水层严重影响了下组煤的开采。据不完全统计,底板突水事故占矿井突水事故的50-60%。随着采矿技术水平的不断提高和开采装备的不断改善,煤炭的开发力度也在逐年加大,矿井的开采深度也在逐年延深,由此而产生的高地应力条件下,底板高承压水的突出问题已经严重影响和制约了高产高效矿井的建设。可以预计,国内典型矿井的深部开采经验及研究成果必将为正在向深部开采的矿井起到指导作用。煤层底板突水是一个随地质及水文地质条件变化实时变化的复杂动态过程,在该过程中,围岩应力场、渗流场、围岩渗透性、岩石力学性质等都是随煤层开采实时发生着动态变化,是一种受控于多因素且具有非常复杂形成机理的非线性动力现象。因此面对这样复杂动态过程和多种影响因素,应用变权分区模型解决了传统常权分区模型固定权重不变的弊端,在很大程度上提高了煤层底板突水脆弱性评价的准确性。由于不同的煤层底板突水主控指标无量纲化方法会得到具有一定差异的突水危险性评价结果,为此,将无量纲化理论与变权理论相结合,构建了反映不同水文地质条件的突水主控指标数据属性特征的分区变权模型,评价结果更加科学合理;基于流固耦合理论,利用FLAC3D数值模拟软件内嵌的程序语言fish编写自定义函数、变量,实现了材料的弹性模量和渗透系数随煤层开采过程中应力和水压的变化而实时变化,并在此基础上构建了断层物质为弹塑性介质、流变介质的变参数-弹塑性流固耦合模型和变参数-流变流固耦合模型,揭示了深部采场煤层底板断层滞后突水机理。结合典型的深部开采矿井-赵各庄矿,本文将基于流固耦合理论、无量纲化理论、变权理论来探索深部煤层开采底板突水机理和预测煤层底板突水危险性,详细研究成果如下:1、深入分析了研究区的开发情况、矿井生产水平及主采煤层、矿井排水系统、矿井位置、交通、地形地貌、水文气象等概况;详细分析了地层、构造、含(隔)水层及地下水的补、径、排等地质及水文地质条件,确定了煤层底板奥陶系含水层为矿井研究水平安全开采的主要威胁。2、通过对研究区煤层底板突水相关的地质、水文地质等资料的深入分析,构建了影响开滦赵各庄矿最深水平12-2#煤层底板突水的主控指标体系,根据各主控指标结合GIS技术建立了各主控因素专题图,并根据各个指标值的属性特点,采用多种无量纲化方法对各个指标值进行量化,结果表明,不同的无量纲化处理方法会得到不同的综合评价结果;对基于无量纲化与常权分区模型的综合评价结果应用Spearman等级相关系数进行无量纲化方法的对比优选,从而得到一种最适合评价模型的无量纲化处理方法,结果表明,各种无量纲方法得到的综合评价的排序结果与―合理排序‖都有着极高的相关性,其中平均化等级排序与―合理排序‖的相关性最高,相关系数为0.998,因此,可以得出结论,平均化处理得到的综合评价结果最好;建立变权分区模型的突水脆弱性评价模型,同时将多种无量纲化处理方法应用到变权分区模型对评价区煤层进行脆弱性评价,并利用自然分级法确定了评价区12-2#煤层底板奥灰含水层突水脆弱性分区阈值。最后根据分区阈值得出煤层底板突水危险性综合分区图。通过对变权分区模型评价结果的对比分析,可以看出将多种无量纲化处理方法应用到变权模型,不仅表现出不同无量纲处理方法对综合评价结果的影响,也体现出了变权理论对评价结果的影响;因此,通过对各种无量纲方法进行对比优选,选取最适合评价模型的无量纲方法,然后应用到变权分区模型,才能使最终的综合评价结果更加科学合理。3、对煤层底板岩体岩石力学性质和水理性质影响因素及它们之间的相互耦合作用进行了理论分析。煤层底板含(隔)水层是由一系列非连续节理和被节理裂隙所分割的岩石块体共同组成的地质结构体。岩体中包含各种不同尺度、方向各异及性质不同的缺陷构造,如断层、陷落柱、孔隙、微裂纹、节理和裂隙等宏观的非连续面,由于这些缺陷的存在一方面改变了岩体的力学性质(弹形模量及强度参数),另一方面又严重影响岩体的水理性质(渗透系数和孔隙率)。在深部高应力下的岩体中的这些缺陷在采掘活动前大都处于闭合状态,一旦进行采掘活动后破坏了围岩的原始应力状态,造成应力场的重新分布,破坏了采场围岩一定范围的稳定性,造成围岩的变形与破坏,同时造成天然岩体中原生裂隙的扩展与新裂隙的产生,使岩体裂隙张开度发生变化引起渗流通道的变化,进而改变渗透系数和渗透力。而孔隙水压力的改变就会引起有效应力的变化和裂隙法向及切向应力的逐渐增大,显着地改变裂隙张开度以及新裂隙的产生等,这便形成了复杂的应力和渗流的耦合作用。对岩体渗流模型的研究促使流-固耦合理论的产生。以terzaghi有效应力原理为基础结合biot理论,可实现多孔介质双场耦合;借助裂隙隙宽的变形法则,可实现裂隙岩体渗流应力参数耦合;通过岩体孔隙变形规律,也可实现孔隙型岩体渗流应力参数耦合。4、结合十四水平地质、水文地质及开采设计等资料建立了十四水平首采区的煤层底板突水水文地质物理概念模型。基于流固耦合理论,利用flac3d数值模拟软件内嵌的程序语言fish编写自定义函数、变量,实现了材料的弹性模量和渗透系数随煤层开采过程中应力和水压的变化而实时变化,并在此基础上构建了断层物质为弹塑性介质、流变介质的弹塑性流固耦合模型和流变流固耦合模型。最后分别应用两模型进行模拟计算,通过对煤层底板正常地段和构造地段不同高度垂直应力、垂直位移、最大主应力、最小主应力、孔隙水压力等参数的监测,得出它们随煤层开采过程中的动态演化规律,模拟结果表明,弹塑性流固耦合模型可以展现煤层底板(正常地段和构造地段)渗流场、应力场、岩体力学参数、渗流参数随煤层开采过程中的动态规律,而流变流固耦合模型即可以很好的展现煤层开挖过程中各场、参数的变化,而且能够展现在开采结束后仍有滞后突水的可能,更好的解释了深部断裂滞后突水机理,经对比分析计算结果,确定了断裂破碎带最危险滞后突水时间。5、结合深部岩体力学特性质、渗透特性,根据研究区首采工作面流固耦合模拟计算结果、煤层底板奥陶系灰岩含水层的突水主要控制因素分析及底板奥灰突水危险性综合分区结果,参考华北型煤田煤层底板奥陶系灰岩含水层突水的综合防治措施与经验,针对研究区提出了对应的综合防治措施和十四水平开拓工程的安全防护措施。(本文来源于《中国矿业大学(北京)》期刊2015-04-15)

魏佑山[8](2014)在《断层滞后突水危害性分析及治理》一文中研究指出底板灰岩突水是矿井常见的水害类型,在对突水因素、涌水特征、威胁程度、现场条件、系统能力等因素综合分析的基础上,科学确定治理方案,周密组织施工流程,从而达到了控制水情、消除隐患、提高经济效益之目的。(本文来源于《山东煤炭科技》期刊2014年05期)

焦阳,白海波[9](2013)在《煤层底板含隐伏溶洞滞后突水机理》一文中研究指出为了避免华北煤田底板含隐伏溶洞滞后突水事故的发生,以丰沛矿区叁河尖矿特大水害为例,通过特殊环境下岩溶溶洞的形成原因与滞后突水的物理过程分析。数值软件模拟与事故现场观测资料对比,综合研究含隐伏溶洞底板的滞后突水机理,结果表明:新构造断裂对原始封闭地下水系统的打破及高温高压高矿化度岩溶水对白云岩的融化剥蚀是溶洞形成并不断扩大的主要原因;受采动应力与高岩溶水压力影响,隐伏溶洞顶部不断形成新岩溶塌陷且破坏隔水层的现象客观存在,是突水通道形成的关键因素;工作面推过隐伏溶洞上方一定距离,受岩溶塌陷持续剥蚀而逐渐变薄的残余隔水层因强度不足以抵抗高岩溶水压力而瞬间破断,致使采动裂隙与岩溶塌陷相互贯通,引发滞后性突水。(本文来源于《煤炭学报》期刊2013年S2期)

申建军,刘伟韬,孙延双,魏佑山[10](2013)在《深部开采巷道滞后突水防治技术》一文中研究指出针对深部矿井巷道受承压水威胁在巷道服务期间易产生滞后突水问题.采用理论分析方法,研究了巷道滞后突水防治技术.分析结果表明:随着时间的延续,巷道围岩有效隔水层在矿压及水压长期作用下,围岩破坏范围逐渐扩大,裂隙进一步扩展,有效隔水层受到破坏,裂隙与高承压水连通,形成突水通道;分析了突水时间效应及防突水措施机理,提出了通过优化支护参数达到增强防突潜能的目的.基于悬吊理论和Ansys软件,对巷道支护参数及安装载荷进行了优化.结果表明:断层破碎带附近巷道顶底板最大位移量为132 mm,两帮移近量最大为123 mm,顶板离层量为8~15 mm,巷道围岩得到了有效控制,在服务期间,没有发生淋水等现象.该成果对预防巷道滞后突水有一定指导意义.(本文来源于《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》期刊2013年08期)

滞后突水论文开题报告

(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:

为研究底板隐伏断层滞后突水,基于矿山压力与岩层控制理论,针对底板隐伏断层与回采工作面的不同空间位置关系,分析了采动引起的矿山压力对断层水压力的影响,得出断层水压增高的规律及断层水压力计算公式,分析了导致断层水压力变化的影响因素。分析结果表明:断层水压力随着断层倾角的增加而减小,受采动影响断层水压力随着最小主应力和支承压力的增加而呈线性增大的趋势。基于断层与回采工作面的不同空间位置关系,分析了受采动影响导致底板隐伏断层突水的力学原因,可为底板隐伏断层突水灾害防治提供理论依据。

(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。

滞后突水论文参考文献

[1].王业鹏.白庄矿煤层底板滞后突水防治技术研究[D].中国矿业大学.2019

[2].张文忠.受采动影响底板隐伏断层滞后突水分析[J].矿业安全与环保.2018

[3].白伟.隐伏陷落柱滞后突水机理研究[J].煤矿现代化.2018

[4].张勃阳,白海波,张凯.采动影响下陷落柱的滞后突水机理研究[J].中国矿业大学学报.2016

[5].霍诚.李雅庄矿滞后突水主控因素分析[J].山西焦煤科技.2016

[6].白继文,李术才,刘人太,张庆松,张红军.深部岩体断层滞后突水多场信息监测预警研究[J].岩石力学与工程学报.2015

[7].边凯.赵各庄矿深部煤层底板突水危险性与断裂滞后突水评价[D].中国矿业大学(北京).2015

[8].魏佑山.断层滞后突水危害性分析及治理[J].山东煤炭科技.2014

[9].焦阳,白海波.煤层底板含隐伏溶洞滞后突水机理[J].煤炭学报.2013

[10].申建军,刘伟韬,孙延双,魏佑山.深部开采巷道滞后突水防治技术[J].辽宁工程技术大学学报(自然科学版).2013

论文知识图

地层剖面图(A-B剖面)封闭不良钻孔型水文地质结构概略图8号观测点模拟计算值与现场监测值比最大不平衡力和孔隙水压力随时间变化过...模拟计算模型施工平面山

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