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简析工作面浅埋煤层开采覆岩移动规律与对地下水影响

收藏本文 2024-01-27 点赞:15653 浏览:62790 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:本论文以美国Cumberland煤矿B5和B6工作面开采条件为基础,通过地面钻孔埋设钻孔伸长仪对开采后覆岩各单层移动进行数据记录,以浅析覆岩移动规律;通过地面水井钻孔,利用微水试验收集开采前后各岩层水文渗透系数与水位变化,以浅析地下水流场变化;通过运用FLAC3D和GGU-SS-FLOW3D模拟程序分别对开采后岩层移动和地下水变化进行数值模拟,结合现场实测数据描述每一单层的运动和水文渗透系数的变化来评价长壁开采对覆岩移动和地下水影响。由于采区煤层埋藏较浅(175m),而且工作面超长(435m),所以本探讨为以后我国西部浅埋煤层超长工作面开采提供了实践经验与论述基础。关键词:覆岩移动论文渗透系数论文地下水论文浅埋深论文超长工作面论文

    摘要6

    Abstract6-7

    详细摘要7-10

    Detailed Abstract10-16

    1 绪论16-26

    1.1 不足的提出及探讨作用16-17

    1.2 国内外探讨近况17-23

    1.2.1 浅埋煤层覆岩移动探讨近况17-18

    1.2.2 地下水保护开采论述探讨18-20

    1.2.3 上覆岩层厚度对地下水影响探讨近况20-21

    1.2.4 工作面长度与埋深比值(W/D)大小对地下水影响探讨近况有着的不足21-23

    1.3 探讨内容23-24

    1.4 探讨策略与探讨路线24-26

    1.4.1 探讨策略24

    1.4.2 技术路线24-26

    2 覆岩运动移动观测浅析和地表变形探讨26-62

    2.1 探讨区域地质概况26-31

    2.1.1 二叠纪-Dunkard组26-29

    2.1.2 宾夕法尼亚纪Monongahela组29-31

    2.1.3 第四纪31

    2.1.4 水文地质条件31

    2.2 岩性与覆岩的强度特性31-37

    2.3 探讨区域描述和构造37-44

    2.3.1 开采条件37

    2.3.2 现场描述37

    2.3.3 沉降观测37-39

    2.3.4 上覆岩层移动变形监测工程39-44

    2.4 B5和B6工作面开采沉陷探讨44-47

    2.4.1 工作面B5和B6的最终沉降45-46

    2.4.2 总结46-47

    2.5 B6工作面的覆岩移动测量47-60

    2.5.1 B6工作面开采钻孔伸长计移动浅析47-58

    2.5.2 B6工作面开采钻孔伸长计变形浅析58-60

    2.6 本章小结60-62

    3 上覆岩层运移模型和论述浅析62-86

    3.1 综述62-63

    3.2 与其他策略的比较63-64

    3.3 模型设计64-81

    3.3.1 模型中覆岩变形监测64

    3.3.2 模型中伸长仪检测器的安装64-65

    3.3.3 模型中的岩石物理性质65

    3.3.4 B6工作面开采历程中钻孔伸长仪在模型中的运动浅析65-78

    3.3.5 总结78-81

    3.4 论述浅析81-83

    3.4.1 承载能力论述浅析81

    3.4.2 岩层破断间距的论述浅析81-82

    3.4.3 确定高刚度主要岩层的标准82

    3.4.4 上覆岩层运动的论述浅析82-83

    3.5 本章小结83-86

    4 煤层开采对地下水影响实测探讨86-116

    4.1 概述86-87

    4.2 钻孔的布置和钻取87-95

    4.3 水监测数据记录器的安装95-96

    4.4 微水试验确定渗透系数96-98

    4.4.1 环境保护机构的微水试验操作系统96-98

    4.5 B6工作面开采前的水位数据98-105

    4.6 B6工作面开采后的水位变化105-112

    4.7 微水试验确定B6工作面采后的渗透系数112-113

    4.8 本章小结113-116

    5 地下水流场数值模拟探讨116-138

    5.1 地下水建模的目的116-117

    5.2 地下水建模程序117

    5.3 地下水建模的论述117-122

    5.4 模型概念和网格设计122-124

    5.4.1 概念模型设计122-124

    5.4.2 有限元网格生成和边界条件124

    5.5 开采工作面B6和B5前地下水系统的预测124-131

    5.5.1 选择模型沉降前渗透系数124-125

    5.5.2 模型中沉降前的边界条件和地下水位125-131

    5.6 沉降后的地下水流系统131-137

    5.7 本章小结137-138

    6 埋深、工作面长度与采高对上覆岩层及地下水影响探讨138-176

    6.1 模型建立138-142

    6.1.1 模拟目的138-139

    6.1.2 Flac~(3D)三维模型建立139-140

    6.1.3 边界条件的确定140-141

    6.1.4 模型岩体物理力学参数141-142

    6.2 模型模拟结果浅析142-174

    6.2.1 开采不同煤层高度模拟结果浅析142-157

    6.2.2 不同工作面长度与埋深比(W/D)模拟结果浅析157-168

    6.2.3 不同W/D条件下上覆岩层裂隙发育及对地下水影响模拟结果浅析168-174

    6.3 本章小结174-176

    7 结论与展望176-180

    7.1 主要结论176-178

    7.2 论新点178

    7.3 展望178-180

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