论受水患威胁矿井安全开采技术及工程对策-学术

论文导读：
摘要：华北煤田水文地质条件复杂。随着开采深度的不断加大，很多矿山受到不同程度的突水威胁。水患威胁矿井安全开采论述与技术探讨，是目前采矿工程探讨的热点和难点。本论文采取现场调查、论述浅析和数值模拟相结合的策略，对单侯矿三采区的水文地质条件、开采历程中的围岩变形及动态响应特点以及突水风险性进行了浅析，并提出了工程对策措施。本论文以开滦(集团)蔚州矿业有限公司单侯矿为工程背景，基于三采区地震勘探资料及精查地质报告，对矿井含水层进行了划分，并进行了水文地质条件浅析。为直观显示采区内的含水层、隔水层和煤层的空间对应联系，基于大量地质钻孔编录数据，运用SURPAC软件构建了三采区水文地质三维可视化模型，圈定了各个含水层的体积和面积，并对主要含水层与邻近煤层的距离进行了统计浅析。基于上面陈述的探讨，运用MIDAS/GTS-FLAC~(3D)耦合建模技术，构建了三采区数值计算模型，对于三采区内即将开采的1煤层和5煤层，在考虑含水层影响条件下，通过流固耦合计算，浅析了不同回采顺序条件下，采场岩体的非线性力学响应和流场变化特点，优化并提出了合理的回采顺序。通过浅析矿井历年突水历史记录，浅析了受断层构造影响、下伏承压水巷道施工突水的理由。通过对不同承压水压、不同隔水层厚度、不同断层断距和不同断层倾角等工况进行数值模拟浅析，揭示了各个因素诱发突水的机理，并初步圈定了不同情况下保安煤柱宽度。最后，运用AHP层次浅析策略，对影响三采区突水因素进行了权重浅析和突水风险性预测评估，并提出了相应工程对策。进行受水患威胁矿井的突水机理浅析和突水预测探讨，为三采区的安全开采提供论述基础和技术支撑，对保障矿井的安全高效开采，无疑具有重要的论述作用和工程实用价值。关键词：煤矿论文突水论文三维可视化模型论文回采顺序论文流固耦合论文风险性评估论文
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Abstract5-10
第1章 绪论10-16

1.1 课题背景及探讨的目的和作用10-11

1.2 国内外探讨近况及进展走势11-15

1.2.1 突水论述与突水机理探讨11-13

1.2.2 地质构造诱发矿井突水探讨13-14

1.2.3 矿井突水风险性浅析14-15

1.3 本论文的主要探讨内容15-16

第2章 工程背景及水文地质条件浅析16-26

2.1 工程背景16-17

2.

1.1 交通位置16

2.

1.2 地形地貌16-17

2.

1.3 气候条件17

2.

1.4 排水条件17

2.2 井田地层与构造特点17-19

2.1 地层岩性17

2.2 含煤地层17-18

2.3 地质构造18-19

2.3 井田水文地质特点及三采区水文地质条件浅析19-23

2.3.1 井田水文地质特点19-20

2.3.2 三采区主要含水层划分20-22

2.3.3 隔水层及含水层间的水力联系22

2.3.4 三采区断层导水性浅析22-23

2.4 矿床水文地质类型及三采区充水因素浅析23-24

2.4.1 矿床水文地质类型确定23

2.4.2 三采区充水因素及威胁程度浅析23-24

2.5 三采区涌水量预测浅析24-25

2.6 本章小结25-26

第3章 三采区主要含水层三维可视化技术及运用26-36

3.1 煤矿空间数据三维可视化作用26

3.2 澳大利亚 SURPAC 软件介绍26-27

3.

2.1 主要功能模块26-27

3.

2.2 软件主要特点27

3.3 三采区三维可视化模型实现历程27-32

3.1 主要层位划分27

3.2 建立地质数据库27-29

3.3 三采区钻孔三维空间显示29

3.4 各地质层顶底面29-31

3.5 构建各层位实体模型31-32

3.4 三采区主要含水层三维可视化工程运用32-35

3.4.1 5 煤层与临近含水层空间位置联系32-33

3.4.2 1 煤层与临近含水层空间位置联系33-35

3.4.3 主要含水层的流场面积与体积35

3.5 本章小结35-36

第4章 三采区回采顺序比较浅析36-50

4.1 FLAC3D流固耦合计算原理介绍36-38

4.2 构建三维计算模型38-42

4.

2.1 建模思路38-39

4.

2.2 MIDAS/GTS 建模历程39-40

4.

2.3 三维模型网格划分40-41

4.

2.4 MIDAS 到 FLAC3D数据转换41-42

4.3 模拟浅析案例42-44
4.

3.1 边界条件和计算参数42

4.

3.2 回采顺序案例42-44

4.4 三采区工作面回采顺序对化浅析44-48

4.1 5 煤层工作面回采顺序比较浅析44-47

4.2 1 煤层工作面回采顺序比较浅析47-48

4.5 本章小结48-50

第5章 受断层和承压水影响下巷道掘进突水特点浅析50-62

5.1 工程地质模型50-51

5.2 数值计算模型51-52

5.3 计算条件及突水判据52

5.4 模拟浅析案例52-53

5.5 计算结果浅析53-61

5.1 不同水压突水特点浅析53-57

5.2 不同隔水厚度突水特点浅析57-59

5.3 不同断层断距突水特点浅析59-61

5.4 不同断层倾角突水特点浅析61

5.6 本章小结61-62

第6章 单侯矿突水风险性浅析及工程对策62-72

6.1 单侯矿历史突水情况浅析62-66

6.

1.1 东翼轨道巷突水浅析62-63

6.

1.2 西翼 6 煤集中回风探巷突水浅析63-64

6.

1.3 单侯矿突水情况综合浅析64-66

6.2 层次浅析策略(AHP)66

6.3 单侯矿采掘施工突水风险性浅析66-70

6.

3.1 建立层次结构模型66-67

6.

3.2 构建成比较较矩阵求取权向量67-68

6.

3.3 突水灾害风险综合评估量化指标系统确定68-69

6.

3.4 综合评价指数的建立69

6.

3.5 综合评价结果及浅析69-70

6.4 矿井突水防治对策及倡议措施70-71
6.5 本章小结7论文导读：1-72结论72-73参考文献73-78攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果78-79致谢79-80作者介绍80上一页12
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结论72-73
参考文献73-78
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果78-79
致谢79-80
作者介绍80