一、模糊聚类分析法预测顶板砂岩含水层突水点及突水量(论文文献综述)
李超[1](2020)在《谢桥煤矿水化学特征与突水水源判别模型研究》文中研究说明近年来随着煤矿开采深度的不断加大,矿井灾害事故的发生率也在不断提高,其中水害是对矿井安全生产威胁最大的灾害之一,给国家带来的各种损失极为严重。若要做好煤矿防治水工作及解决水患问题,准确地判别出矿井突水水源是前提。文中以谢桥煤矿为研究区,在收集整理谢桥煤矿相关的水文地质资料后,以水质分析结果及水文地球化学为基础,选取主要水化学特征指标作为分析依据,对来自不同含水层水化学资料中的96个样本,采用变异系数法、Piper图、Durov图、Stiff图及主成分分析等5种方法分析该矿井主要水化学特点,通过主要离子间比值及Gibbs图分析地下水含水层离子组分来源及特征影响因素,并利用多元统计分析方法中的Fisher判别分析、Bayes逐步判别分析、基于主成分的系统聚类及灰色关联分析等分别建立判别模型,对该矿出水源头作出判定。研究结果表明:(1)谢桥煤矿新生界水、老空水、煤系砂岩水和太灰水样的K++Na+含量均明显高于Ca2+、Mg2+含量。新生界水化学类型较为复杂,原因可能为与外界水力联系较多,且其水样间PH值的差距明显高于其他3个层位的水样,而TDS值普遍较低,其他含水层TDS值则相对较高。(2)谢桥矿井内充水含水层的水化学组分主要受蒸发作用与水岩相互作用影响。地下水中发生了 Ca2+、Mg2+与Na+等阳离子间的交换作用,从而有Na+含量大于Cl-含量,其中Ca2+及Mg2+的主要来源为硅铝酸盐和硫酸盐类矿物的溶解,部分可能与碳酸盐的溶解有关。(3)Fisher判别法、Bayes逐步判别法、基于主成分的Ward法与灰色关联分析法的判别正确率分别为84.6%、88.5%、84.6%及80.77%,均可对该矿突水水源作出有效判别。(4)4种判别方法中,灰色关联分析判别效果最差,Bayes逐步判别法判别该矿突水水源的准确率最高,其原因极可能为Bayes逐步判别法较好地剔除了样本中的重复信息,从而提高判别的精度。文中将多种方法运用到谢桥煤矿的突水水源判别中,充实了煤矿相关研究内容,可为矿井水害防治提供一定的参考。图[24]表[27]参[82]
谢志钢[2](2020)在《基于多场耦合的祁东矿区厚松散层突水指标体系研究》文中指出在含水层下采煤时,为保障开采安全,主要采取留设防水煤柱或对顶板含水层进行疏放水的方法。由于各个矿区水文地质条件和煤层赋存条件不同,在含水层下开采过程中面临着不同的问题。我国东部地区煤田多为隐伏型,煤层上覆有130m~500m厚的松散层沉积,松散层底部常赋存着中等~强富水的承压含水层。近厚松散含水层开采过程中,在水压和矿压的共同作用下工作面时常发生突水,建立突水指标体系对于防止此类突水具有重要的理论意义和实践价值。以祁东煤矿西三采区7131工作面为例,在收集祁东煤矿各采区勘探阶段、生产阶段、补给阶段资料,以及相邻矿井资料的基础上,采用数理统计、数据分析预测、数值模拟相结合的方法对祁东煤矿西三采区厚松散含水层直接覆盖下煤层开采上覆岩体破坏特征进行综合研究,建立祁东煤矿西三采区煤层开采顶板松散层突水指标体系,并对7131工作面(Ⅲ块段)松散含水层突水危险性进行了评价。研究成果如下:(1)西三采区71煤层顶板多为老顶直接覆型,顶板岩层及上覆岩层岩性以软岩—中硬岩为主,并根据岩性参数及地质水文资料,建立了厚松散含水层直接覆盖下煤层开采顶板突水危险性评价指标体系。(2)利用祁东煤矿已经回采的工作面水文地质资料,构建以地应力指标体系、含水层富水性指标体系和煤层顶板阻隔水性能指标体系为一体的多维度煤层顶板水量预测统计分析模型,采用BP神经网络数值分析方法,对7131工作面(Ⅲ块段)顶板突水水量进行预测。预测结果表明,7131工作面(Ⅲ块段)顶板涌水水量为187.5m3/h,顶板松散含水层突水危险性较低,与真实回采结果一致,模型具有较高预测价值。(3)采用FLAC3D软件对厚松散含水层直接覆盖下煤层开采顶板突水危险性进行裂隙场一应力场一渗流场耦合模拟分析,研究结果为:7131工作面模拟破坏高度在58.5m与“四含”之间留有24.39m的有效隔水岩层段,承压水没有出现强烈下渗带,7131工作面“四含”突水可能性较小,模拟与实际生产结果一致。图19 表19 参64
胡彦博[3](2020)在《深部开采底板破裂分布动态演化规律及突水危险性评价》文中研究表明在全国煤炭资源开发布局调整阶段,为了保证国家煤炭供给安全,东部矿区仍需保持20年左右的稳产期,许多矿井进入深部开采不可避免。围绕深部煤层开采底板突水通道动态形成过程机理、水害评价防治的科学技术问题,以华北型煤田东缘代表矿井为例,采用野外调研、理论分析、原位测试、室内试验、数值模拟等多种方法,按照华北煤田东缘矿区的赋煤地质结构特征→深部煤层开采底板变形破坏的动态监测方法→深部煤层开采底板岩层变形破坏的时空演化特征和突水模式→深部煤层开采底板破坏深度预测方法和开采底板突水危险性评价方法→深部煤层开采底板水害治理模式和治理效果序列验证评价方法的思路开展研究。主要成果如下:(1)提出了利用布里渊光时域反射技术(BOTDR)对深部煤层开采底板变形破坏的动态监测方法。根据研究表明BOTDR系统监测的动态变形量及应变分布状态与煤层底板岩层应力应变特征具有一致性,是有效监测煤层底板岩层变形破坏的新方案。BOTDR系统对煤层底板岩层监测显示,在采动过程中煤层底板岩层从上向下是呈现压-拉-压的应变趋势;同时获得了有效的煤层底板岩层的最大破坏深度,为深部煤层开采底板破坏深度的精准预测研究提供了有效的原位测试数据。(2)揭示了深部煤层开采完整底板破坏的时空演化特征:a.采前高应力区超前影响范围大约在煤壁前方38 m附近;b.开采底板岩层第一破断点的位置在采煤工作面煤壁前方29.07 m,煤层下方垂距9.24 m处,煤层底板破坏是从脆性岩层开始破断;c.开采底板破断发展趋势是从第一破断点首先向上发展破断,然后再同步向下破断。d.煤层开采底板破断的最大深度处于采前高应力区内,并且最大破断深度在采前高应力区内的峰值应力传播线附近(一般情况下)。根据煤层开采底板破坏的时空演化特征,对比分析了完整底板和含断层底板两种条件下煤层开采底板岩层破坏特点;同时对煤层开采底板进行横向分区,区域名称依次为原岩应力平衡区、采前高应力区、采后应力释放区、采后应力再平衡区。(3)利用BP神经网络、煤层开采底板应力螺旋线解析、气囊-溶液测漏法、经验公式法、多因素回归及分布式光纤实测等方法进行研究分析,得到了对深部煤层开采底板破坏深度进行有效的预测模型及方法;研究表明,多因素回归中模型III预测值更接近分布式光纤监测和气囊-溶液测漏法等实测数据,预测误差较小的预测方法依次为新的数学理论模型解析法和BP神经网络预测模型。(4)利用层次分析法、熵权法、地理信息系统等手段结合深部煤层开采破坏后有效隔水层厚度和其他多种影响底板突水的因素,对深度煤层开采底板突水危险性进行综合评价研究,得到了层次分析和熵权法(AHP-EWM)综合算法评价模型和基于改进型层次分析脆弱性指数(IAHP-VI)法两种深部煤层开采底板突水危险性评价模型,两者都具有一定的实用价值,在实际运用过程中可以根据研究区的实际情况择优选其一,也可以根据两种模型的预测结果取并集,能够进一步提高评价安全程度。(5)基于华北型煤田东缘矿区深部煤层开采底板突水通道的形成机理和突水模式,提出了“充水含水层和导水构造协同超前块段治理”模式并进行了定义。在现有的深部煤层开采水害的治理技术上,根据注浆改造目的层的构造、区域地应力、原岩水动力场等因素对地面受控定向钻进顺层钻孔方位和钻孔展布间距的设定进行科学有效的优化研究。(6)提出了“深部煤层开采底板水害治理效果序列验证评价方法”,利用对改造目的层的渗透系数和透水率、煤层底板阻水能力、矿井电法检测、检查钻孔数据等结合GIS系统进行综合研究,建立了科学系统化的评价方法。(7)利用“充水含水层和导水构造协同超前块段治理”模式对华北型煤田东缘矿区深部煤层底板水害进行了治理,结果显示治理效果良好,研究矿区深部煤层工作面实现了安全回采。本论文研究成果可为华北型煤田东缘矿区下组煤开采底板水害防治提供参考。
于钟博[4](2020)在《采动条件下多元水化学演化特征及主要突水水源识别》文中指出矿井突水问题会对煤矿造成重大生命财产损失,一直是困扰煤矿安全生产的重要隐患。突水后,水源问题是首要考虑的,因此,矿井突水水源的快速识别,以及突水模式的准确判别,对于矿井防治水工作以及安全生产有着十分重要的意义。本文以裴沟煤矿作为研究对象,通过现场钻孔定视技术分析了底板破坏规律,运用了MODFLOW数值模拟软件模拟分析了有无断层条件下采动对地下水渗流场影响;基于对研究区历年和研究期间测试的水化学资料收集和整理的基础上,进行了主要突水含水层水化学常规离子含量变化的分析和氢氧同位素特征的分析;建立了Fisher判别模型以及BP神经网络水源判别模型,通过系统聚类分析法,验证了含水层间的水力联系,提出了研究区主要的突水模式。研究的内容和结果如下:(1)采用钻孔定视技术现场实测对比分析了不同掘进条件下对底板的扰动影响,获得了大量不同深度围岩变形特征的对比图像资料,获得了该条件下的掘进底板扰动破坏深度,并通过MODFLOW数值模拟软件,建立了有断层和无断层条件下的采动影响地下水渗流场模型,对研究区渗流场进行了模拟,发现了断层相较于采动裂隙对地下水的影响更大,分析了含水层间的水力联系。(2)通过对常规离子进行Piper三线图分析,得到了研究区主要含水层的水质类型,通过对常规离子进行含量变化分析以及离子组合比分析研究,获得了主要含水层特征离子的变化规律;通过氢氧同位素分析,发现了研究区含水层氢氧同位素的变化规律以及来源。(3)通过SPSS软件,建立了研究区突水水源识别的Fisher判别模型以及BP神经网络判别模型,并对两个模型准确程度进行了对比,实现了研究区突水水源的判别工作,运用系统聚类分析法,验证了L7-8、L5-6含水层和L1-4、O2含水层间具有较好的水力联系。(4)分析了常规的底板含水层突水模式,结合研究区分析结果,对研究区可能存在的主要突水模式进行了讨论和分析。本文共66个图,23个表,112篇参考文献
马荷雯[5](2020)在《采动覆岩离层时空演化及突水危险源动态辨识》文中进行了进一步梳理离层水害是一种危害性大的典型煤矿顶板水害类型,研究采动覆岩离层时空发育特征、揭示离层水害涌(突)水机理,建立离层水害危险源动态辨识方法,对于离层水害防控具有重要理论意义和应用价值。本文采用现场探测、理论分析、数值模拟、物理模拟等方法,围绕采动覆岩离层时空演化特征、离层涌(突)水机理以及离层水害危险源动态辨识和防控三方面开展研究,取得了如下主要成果:(1)根据鄂尔多斯聚煤盆地南部永陇矿区崔木煤矿的地质采矿条件和工作面涌(突)水特征,分析获得了崔木煤矿已回采工作面涌水为上覆含水层静储量释放水害类型、离层涌水或离层充水再涌水水害类型,或二者水害类型同时存在。开采煤层上覆岩层中存在的白垩系宜君组含水层和侏罗系安定组隔水层之间容易产生积水离层空间,是导致该地区离层水害频发的主要原因。(2)建立了离层发育力学模型,包括初次发育离层和周期性循环发育离层分别受四边固支边界条件和三边固支邻近采空区一侧简支边界条件下的离层发育力学模型,推导了离层下方岩体破裂前后岩层变形的挠度公式,推导了离层空间动态间隙量和空间尺寸的预计公式,提出了离层发育位置判别准则。(3)采用力学分析、数值模拟和相似材料模拟对离层发育的动态时空演化过程进行研究,揭示了离层发育的空间-时间特征。研究表明,煤层顶板覆岩垮落带上覆岩体内离层空间动态发育经历了发育—扩展—持续—闭合的过程,且具有相似性和周期性特征。发育离层空间区域先后出现垮落裂隙段区域、塑性变形过渡区域和未垮落区域。离层发育空间相对工作面推进存在滞后性特征。工作面倾向不同斜长条件下,上覆岩体内离层空间分为非充分采动离层和充分采动离层,离层空间剖面形态分别近似“倒三角形”和“倒梯形”。离层在空间的分布形态分别近似“碗形”和“盘形”。(4)提出了离层空间发育的竖直传递系数(Ks)和水平发育系数(Kl)两项指标,分别对不同工作面推进距离下,离层发育层位的竖向传递速度和离层空间水平发育尺寸速率进行评价。研究发现,当上覆岩体中存在强度和厚度较大的岩层或组合的极限破断距明显大于其下部岩体时,受采动作用可能导致该层位下方的离层向上扩展速度减缓,造成沿工作面推进方向的扩展时间增加,离层发育过程中的扩张—持续阶段时间延长,离层发育空间和离层空间横向尺寸的发育速率也相应提高,离层的发育竖向分布的区域呈“梯形”。(5)建立了积水离层条件下发育离层空间力学模型,推导了积水离层下方岩体破碎前后岩层竖向位移挠度计算公式,提出了受静水压作用下离层空间扩容机理,推导了离层空间内部间隙增加量预计公式和离层空间扩容体积预计公式。(6)以全国煤矿离层水害事故发生特点及其地质、采矿条件为背景,分析了离层涌(突)水害的产生条件和分布特征,将离层水害类型划分为贯通型、压裂型和再生型三种类型。其中,贯通型为显在离层水害危险源,风险等级极高;压裂型和再生型为潜在离层水害危险源,风险等级一般低于贯通型离层水害。(7)研究了压裂型、贯通型和周期型离层水害动态致灾机理和离层水害的动态演化过程。工作面上覆岩层积水离层形成后,在积水离层以及离层空间不同积水率作用下,随采动扰动覆岩动态变形中出现垮落裂隙段区域、垮落段扩张区域和未垮落区域。上覆岩层存在的致灾积水离层一定程度上增加了离层空间下覆岩体的变形程度,促使垮落裂隙段区域面积扩展至积水离层底部塑性变形过渡区域,导水裂隙带贯穿积水离层进而形成离层涌(突)水害。(8)基于离层水害动态致灾机理及其影响因素,建立了离层水害事故树分析模型和离层水害危险源动态辨识模型,分别基于层次分析法(AHP)和熵权法(EWM)对离层水害危险源进行主观和客观因素分析,建立了基于层次分析法(AHP)和熵权法(EWM)的综合离层水害危险源辨识模型(AHP-EGM-EW),提出了离层水害危险源的动态辨识准则和分级阈值。(9)建立了离层水害危险源防范事故树分析模型和离层水害危险源防范模型,采用模糊层次分析法(FAHP)对离层水害危险源防范进行分析,确定不同影响因素的指标权重。从探查离层水形成的可能性和对离层水进行超前预疏放两方面提出离层水害危险源防范的五个阶段措施。论文中共有图77幅,表25个,参考文献212篇。
马莲净[6](2020)在《顶板巨厚砂岩含水层水文地质特征与水害防治技术研究 ——以麦垛山煤矿为例》文中认为我国作为世界第一采煤大国,煤炭资源十分丰富且地域分布辽阔。在我国批准建设的14个亿吨级大型煤炭基地中有宁东、神东、陕北、黄陇、新疆5个基地是主要开采侏罗纪煤炭资源。侏罗纪煤田浅部煤层普遍面临顶板砂岩水害问题,其中以宁东煤田尤为典型,麦垛山煤矿位于宁东煤田鸳鸯湖矿区南部,2煤顶板直罗组下段含水层厚度大、富水性强,水文地质条件复杂,顶板水害威胁严重,2煤大巷在掘进过程中发生多次规模不等的集中涌水。根据井下实际揭露情况,2煤顶板直罗组下段含水层水文地质条件与前期地质勘探、水文地质补充勘探结果存在较大出入,前期获取的水文地质资料已不能满足矿井安全生产的需要,需要针对2煤顶板含水层进行进一步水文地质勘探、并查明2煤工作面顶板覆岩破坏规律、进而制定巷道掘进和工作面回采的防治水技术,实现矿井安全采掘。本文以麦垛山煤矿2煤顶板复合砂岩含水层为研究对象,通过井下“一孔两段式”放水试验、水化学与示踪试验、岩石水理测试、“双阶段双水位”全过程水位拟合的Modflow地下水流数值模拟、覆岩破坏FLAC3D数值模拟、覆岩特性室内测试等方法,以地面抽水试验与井下放水试验相结合、现场试验与室内测试相结合、宏观分析与微观研究相结合,解析法与数值法相结合的研究思路,针对煤层顶板巨厚砂岩含水层水文地质特征与水害防治技术开展了系统研究,形成以下研究成果:(1)1~2煤间延安组含水层渗透系数为1.741~2.511m/d,直罗组下段含水层渗透系数为3.673~6.297m/d。采用解析法计算直罗组下段含水层的钻孔单位涌水量分别为4.7353、3.7383和2.2092L/s·m;采用图解法计算结果分别为3.8970、3.4456和2.2467L/s·m。从直罗组下段含水层对1~2煤间延安组含水层放水试验的时间和空间响应特征、含水层水文地质特征和水化学条件等方面分析得出两含水层具有密切的水力联系。通过对放水试验期间水量、水位变化情况分析、地面长观孔的水位长期变化情况进行分析及地面长观孔水位对长时间大流量疏放水的响应分析得出煤层顶板的直罗组下段含水层具备一定的可疏放性。(2)研究区内11采区2煤顶板的直罗组下段含水层水文地质参数可分为6个区,水平渗透系数0.9~4.5m/d,垂向渗透系数0.09~0.45m/d,给水度0.1~0.2,贮水率为1×10-7~5.5×10-7。数值法得到放水试验区域的渗透系数为4.5 m/d,与解析法结果相差9.23%。基于放水试验计算的直罗组下段含水层渗透系数是抽水试验计算结果的15.9倍。与抽水试验相比,放水试验获得的水文地质参数更与实际条件相符,以此实现顶板含水层的水文地质条件精细化探查。(3)煤层顶板覆岩物理力学性质测试与分析结果为顶板水害防治技术提供科学依据。注浆对原始地层的渗透性、孔隙度等水文地质条件改变有一定效果。煤层顶板局部裂隙发育的砂岩含水层适宜采用注浆加固技术。施工顶板疏放水钻孔揭露泥岩隔水层时,需跟管钻进防止出现塌孔现象。采用经验公式计算、理论分析和数值分析方法获得的110207工作面回采的导水裂隙带高度计算结果基本一致,2煤工作面的导水裂隙带高度58.62~62.6m,裂采比15.42~16.47。(4)基于煤层顶板巨厚砂岩含水层的水文地质条件研究与工作面覆岩破坏规律研究成果,以麦垛山煤矿首采工作面为例,制定了有针对性的水害防治技术。巷道掘进期间采用长距离定向钻探探查含水层富水性、常规钻孔疏水引流、注浆锚杆配合U型钢棚加强支护的巷道掘进综合防治水技术;工作面回采前采用“长时间分散疏放+短时间集中疏放”的疏水降压方案,并利用地下水流数值模型对顶板疏放水方案进行了优化设计。通过以上研究,实现了煤层顶板巨厚砂岩含水层水文地质条件精细化勘探、顶板覆岩特征及覆岩破坏规律定量化分析和采掘活动防治水技术特色化制定,最终形成了顶板巨厚砂岩含水层水害防治技术体系。研究成果在解决矿井顶板水害防治问题的同时,对于侏罗纪煤田条件类似矿井顶板水害防治工作具有一定的借鉴意义。
杨俊文[7](2020)在《邯邢矿区深部开采煤层底板突水规律及灾变模式研究》文中研究指明随着浅部煤炭资源的长期开发,可采储量愈发短缺,而深部的煤炭资源仍具有巨大的开发潜力,是我国重要的战略储备资源。因此,越来越多的矿井已转入深部下组煤的开采,下组煤开采的水文地质条件越来越复杂,在高地应力和高水压共同作用引起底板隔水岩层的破坏失稳,底板奥陶系灰岩高压水突水威胁日益加重。本文结合邯邢矿区水文地质条件和邢东矿深部工作面的工程实践,运用水文地质学、水文地球化学、弹塑性力学、岩石力学、数值模拟、灰色理论、GIS等理论知识和技术方法,对深部开采煤层底板突水规律和突水灾变模式进行了系统的研究,并针对建立了适用于深部带压开采厚隔水层底板突水危险性评价方法。本文主要取得了以下研究成果:1.全面总结2127、2222、2228深部工作面底板奥灰突水规律,出水量呈现“高位蓄能-峰值突破-逐渐下降”的特征。奥灰水水质由初始的SO4-Na·K型水变化为SO4-Ca型水,初期以K+,Na+离子为主,后期以Ca2+离子为主。该水质变化特征是由于深部岩体破碎强烈,形成面状裂隙,增大了介质的透水能力,由阳离子交替吸附和混合作用导致。2.基于流固耦合理论,运用FLAC3d数值模拟实验研究采动应力场与承压水压力共同作用下煤层底板裂隙扩展、贯通,得到了含裂隙底板岩层的变形破坏规律、应力分布规律和含水层孔隙水压的变化规律。(1)根据底板应力监测点数据可知:在深部开采的条件下,采矿扰动的垂向范围非常大,即使是厚或巨厚隔水层,底板下方整个隔水层岩体依旧处在采矿扰动的范围内,厚隔水层整体三向应力打破原有的平衡,增加了围岩发生变形破坏的可能性,为高承压水沿裂隙扩展向上导升创造条件。(2)孔隙水压力变化规律和机理如下:模型初始孔隙水压值为10.2MPa,随着煤层开挖,孔隙水压力值缓慢增大,达到峰值14.2MPa后瞬间急剧下降至9.3MPa,随后出现增长下降往复交替的变化现象,最终随着推采结束孔隙水压也趋于稳定,稳定在10MPa左右。原因是在煤层开采初期,超前支护压力使工作面底板以下含水层中的孔隙压缩,进而使孔隙介质中的地下水体积压缩,孔隙水压力增大。当煤层开采产生底板隔水岩层中出现裂隙,裂隙的张开、扩展时,此时压缩状态下的地下水沿着裂隙导升,进入新的裂隙空间,瞬间孔隙压力得到释放,孔隙压力值降低。随后出现增长下降往复交替的变化现象是由于底板裂隙的进一步产生,渗透性增大,地下水在新的裂隙空间内体积再次压缩蓄能,导致孔隙水压力逐渐增大,如此周期性波动。3.结合邯邢矿区厚隔水层夹杂薄层灰岩的岩层结构模式和深部“高地应力+高水压”耦合作用下完整底板原生裂隙扩展导升机理建立了深部开采煤层底板突水灾变模式。这种突水模式具有五个方面特征,概括为充水水源的总源递进、充水通道的面状分散、充水强度的台阶增长、充水时间的滞后出水、充水水源水质的交换吸附,即“中转递进、面状分散、台阶增长、滞后出水、交换吸附”深部底板突水水害特征。4.系统分析了煤层底板突水的主控因素,在区间灰色最优聚类理论的基础上,借助GIS空间信息管理和分析功能,建立了适用于深部带压开采厚隔水层底板突水危险性评价方法。运用该评价方法对梧桐庄矿2号煤层和邢东矿2号煤层进行了底板奥灰突水危险性评价,评价结果与工程实际比对的结果显示该评价方法可靠度高。本研究论文共有图84幅,表格24个,参考文献79篇。
毕尧山[8](2019)在《大屯徐庄煤矿7煤顶板涌(突)水特征及充水含水层富水性评价》文中提出我国的国民经济发展对煤炭资源的需求量高居不下,然而我国煤矿的水文地质条件、矿床充水条件复杂多样,煤矿在生产过程中受到的各种水害威胁非常严重。频繁发生的矿井水害事故,已成为影响矿山安全生产的主要危害之一。近年来,随着煤矿综合机械化采煤技术的应用,以及开采深度、规模和强度的增大,煤层顶板水害问题变得愈发突出、严重。江苏大屯徐庄煤矿自矿井投产以来,在煤层回采过程中发生过多次较大的顶板涌(突)水事故,顶板砂岩涌(突)水发生频率较高、涌(突)水量较大,对矿井的安全生产造成了一定威胁。因此,开展顶板水害防治方面的研究是十分必要和迫切的。本文以大屯徐庄煤矿7煤顶板为研究对象,在全面收集矿井地质与水文地质资料的基础上,整理了矿井顶板涌(突)水资料,总结了7煤顶板的涌(突)水特征,系统分析了7煤顶板砂岩及其上覆各含水层的水文与工程地质特征。基于多元信息融合理论建立了各含水层富水性指数法评价模型,对7煤顶板砂岩含水层、分界砂岩含水层、J-K底砾岩含水层的富水性进行了分区评价,选用单位涌水量q对研究区第四系底部含水层富水性进行了评价。在此基础上,利用“三图法”,对即将开采的Ⅱ(3)下山采区7煤顶板涌(突)水危险性进行了预测,为Ⅱ(3)下山采区煤层顶板水害防治提供了水文地质依据。取得的主要成果有:1.总结了7煤顶板的涌(突)水特征,主要有:7煤顶板涌(突)水的发生与断裂构造的发育密切相关;7煤顶板上覆含水层对顶板砂岩含水层存在水源补给作用,7煤顶板涌(突)水量变化受上覆含水层补给的影响;顶板涌(突)水发生的频率和水量与采深有关,约600m以浅,随深度的增加而增大,600m以深,随深度的增加而减小。2.基于各个含水层的岩性、厚度、岩石强度、岩芯采取率、钻孔冲洗液消耗量、抽水试验结果以及涌(突)水情况等方面资料,评价了各个含水层的工程与水文地质特征。3.选取了影响各含水层富水性的主控因素,利用AHP法、独立性权系数法和乘法合成归一化方法确定了各主控制因素的主观权重、客观权重和综合权重,通过ArcGIS建立了基于AHP与独立性权系数法综合确权的富水性指数法评价模型,对7煤顶板砂岩含水层、分界砂岩含水层、J-K底砾岩含水层的富水性进行了评价分区。4.基于矿井水文与工程地质特征分析与含水层富水性分区评价,确定了Ⅱ(3)下山采区7煤顶板充水水源为7煤顶板砂岩含水层和分界砂岩含水层,利用“三图法”对Ⅱ(3)下山采区顶板涌(突)水危险性进行了预测,圈定了该采区7煤顶板涌(突)水防治的靶区,采用类比法预计了该采区工作面的正常和最大涌水量,为该采区防治水工程设计提供了科学依据。图[51]表[46]参[128]
姚孟杰[9](2019)在《煤层底板灰岩岩溶发育程度定量判别及突水危险性评价》文中进行了进一步梳理煤矿突水灾害是我国煤矿开采所面临的重要灾害之一。为了研究平顶山煤田十三矿灰岩含水层岩溶发育程度的差异性以及煤层开采时煤层底板石炭系灰岩与寒武系灰岩岩溶含水层的突水危险性,利用多维可拓物元模型对十三矿石炭系、寒武系灰岩岩溶发育程度量化,在此基础上构建了以岩溶发育程度、单位涌水量、突水系数、断层复杂度、开采深度为评价指标和以改进层次分析法、模糊可变集理论为评价方法的煤层底板突水评价模型。取得了以下研究成果:(1)十三矿煤层底板岩溶含水层主要有石炭系及寒武系灰岩,其中石炭系灰岩L2、L5-7含水层富水性好,构成了煤层底板直接充水含水层,寒武系灰岩厚度大、矿压水压大,对煤矿开采工作威胁较大,是煤层底板的间接充水水源。(2)岩溶发育程度在平面上具有差异性,己一和己二采区岩溶发育程度为Ⅱ-Ⅳ级、平均量化值为3.0,己三采区为Ⅲ-Ⅴ级、平均量化值为4.0,己四采区为Ⅳ-Ⅴ级、平均量化值为4.7;即己四采区岩溶发育程度最高,己一和己二采区最低。垂向上具有分层性,石炭系太原组L1-L4岩溶发育程度为Ⅳ-Ⅴ级、平均量化值为4.5,太原组L5-L7为Ⅲ-Ⅴ级、平均量化值为3.75,寒武系灰岩为Ⅱ-Ⅳ级、平均量化值为2.75;即由浅至深,岩溶发育程度呈逐渐降低的趋势。(3)基于分形理论确定了十三矿断层构造分形分维值,根据断层分维值划分矿区断层构造的复杂程度分区,结果显示,十三矿断层复杂程度划分成五个等级,断层分维值小于1.3的占34.04%,断层分维值处于1.3到1.5之间的占23.4%,断层分维值大于1.5的占42.56%,整个矿区断层分维均值为1.36,断层复杂度为中等。(4)耦合改进层次分析法与模糊可变理论对十三矿底板突水危险进行评价,评价结果表明,十三矿底板突水危险按照评价结果也划分成五个等级,其中己一、己二采区评价结果小于3.0,划分为无突水危险区,己一己二采区已采掘完毕,未发生突水事故,与实际吻合;己三采区评价结果处于3.5-4.5之间,划分为高突水危险区;己四采区评价结果处于2.5-3.5之间,划分为中等突水危险区。
王超[10](2019)在《煤矿掘进巷道顶板赋存砂岩含水层突水作用过程研究》文中研究指明矿井水害是煤矿五大灾害之一,麦垛山煤矿回风巷道顶板覆存砂岩含水层,距离为8m~28m,在掘进过程中,多次发生突水事故,其发生突水的原因是由于巷道顶板的导水通道沟通了地下水或地表水,或者直接揭露含水层而导致突水。因此,认识掘进巷道顶板稳定性与突水的关系,对有效预防矿井突水灾害具有重要意义。本文以麦垛山煤矿掘进回风巷道突水实例作为工程背景,通过理论和数值模拟方法,分析了煤矿掘进巷道工作面突水原因,论文主要研究成果如下:(1)从充水水源性质、含水层性质、含水层介质特征、突水位置以及突水通道的产生性质对煤矿掘进巷道突水类型进行分析与总结,并结合理论研究,得出煤矿掘进巷道工作面的破坏形式。(2)基于极限分析法,建立二维机动场模型,同时采用极限分析上限定理,得出极限破坏平衡关系式,推导出煤矿掘进巷道工作面机动场的极限破坏高度表达式,表明其主要影响因素包括围岩强度参数、上覆含水层、巷道掘进高度以及巷道埋深,并且得出以上影响因素对极限破坏高度的影响规律:极限破坏高度与围岩强度成反比;与巷道掘进高度、巷道埋深成正比;当顶板赋存砂岩含水层时,其极限破坏高度增大,同时考虑掘进巷道突水的危险。(3)依托麦垛山煤矿掘进回风巷道突水实例,采用FLAC3D对麦垛山煤矿掘进巷道进行数值模拟计算,并将理论值与数值模拟结果进行了对比分析。结果表明:数值模拟结果得出的塑性区分布形式与假设失稳滑动破坏形式相符;极限破坏高度值与数值模拟得出的塑性区高度值比较相近,从而验证了理论计算结果的合理性。(4)针对煤矿掘进巷道工作面极限破坏高度表达式,具有一定的工程意义:煤矿掘进巷道顶板一定距离存在砂岩含水层时,利用极限破坏高度表达式判别对煤矿掘进巷道突水进行预测,同时为解释麦垛山煤矿掘进巷道突水原因提供理论依据。
二、模糊聚类分析法预测顶板砂岩含水层突水点及突水量(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:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(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。
三、模糊聚类分析法预测顶板砂岩含水层突水点及突水量(论文提纲范文)
(1)谢桥煤矿水化学特征与突水水源判别模型研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 研究现状及局限性 |
1.2.1 研究现状 |
1.2.2 局限性 |
1.3 研究内容及技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
2 研究区概况 |
2.1 自然地理概况 |
2.1.1 交通位置 |
2.1.2 气象条件 |
2.1.3 水文条件 |
2.1.4 开拓开采现状 |
2.2 矿井地质概况 |
2.2.1 地层 |
2.2.2 构造 |
2.3 矿井水文地质概况 |
2.3.1 主要含、隔水层 |
2.3.2 充水水源 |
2.3.3 充水通道 |
2.3.4 充水强度 |
2.3.5 矿井涌水量分析 |
3 谢桥煤矿水化学特征分析 |
3.1 水化学特征简述 |
3.2 常规水化学分析 |
3.2.1 变异系数法分析 |
3.2.2 Piper图分析 |
3.2.3 Durov图分析 |
3.2.4 Stiff图分析 |
3.2.5 主成分分析 |
3.3 地下水化学影响因素分析 |
3.3.1 Gibbs图分析 |
3.3.2 主要离子比值分析 |
3.4 本章小结 |
4 矿井突水水源的判别与分析 |
4.1 判别指标的选择 |
4.2 训练样本与验证样本的选择 |
4.3 判别效果检验原理 |
4.4 判别分析模型的建立 |
4.4.1 Fisher判别分析 |
4.4.2 Bayes逐步判别分析 |
4.4.3 基于主成分的系统聚类分析 |
4.4.4 灰色关联分析 |
4.5 模型对比分析 |
4.6 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 不足之处 |
5.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介及读研期间主要成果 |
(2)基于多场耦合的祁东矿区厚松散层突水指标体系研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
1.1 选题依据背景情况 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 矿井顶板突水研究 |
1.2.2 突水预测技术发展现状 |
1.2.3 煤层开采覆岩破坏特征研究 |
1.2.4 巨厚松散层下开采覆岩破坏规律 |
1.3 课题的主要内容及技术路线 |
2 研究区水文地质条件 |
2.1 矿井位置及生产概况 |
2.2 矿井内主要含、隔水层 |
2.2.1 主要含水层 |
2.2.2 主要隔水层 |
2.3 矿井充水条件 |
2.3.1 充水水源 |
2.3.2 充水通道 |
2.3.3 充水强度 |
2.4 矿井充水状况 |
3 高水压厚松散层下采煤突水指标体系 |
3.1 祁东煤矿7_1煤有关工作面顶水开采及突涌水情况 |
3.1.1 7_114工作面 |
3.1.2 7_112顶水安全开采情况 |
3.2 祁东煤矿3_2煤有关工作面顶水开采及突涌水情况 |
3.2.1 3_222首采工作面的开采情况 |
3.2.2 3_221工作面的顶水安全开采情况 |
3.2.3 3_224工作面的顶水安全开采情况 |
3.3 突水指标体系的建立 |
4 BP神经网络预测顶板突水模型 |
4.1 BP神经网络算法原理 |
4.2 祁东煤矿7_131工作面神经网络建模与结果分析 |
4.2.1 样本参数训练 |
4.2.2 代入预测样本训练 |
4.3 本章小结 |
5 基于流固耦合的7_131工作面开采覆岩变形数值模拟研究 |
5.1 数值模拟方法 |
5.2 顶板岩层破裂与高承压水下渗突水数值模拟分析 |
5.2.1 实验方案与条件 |
5.2.2 模型计算结果分析 |
5.3 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(3)深部开采底板破裂分布动态演化规律及突水危险性评价(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 研究内容及方法 |
1.4 技术路线 |
2 华北型煤田东缘区域地质及水文地质条件 |
2.1 区域赋煤构造及含水层 |
2.2 深部煤层开采底板突水水源水文地质特征 |
2.3 煤系基底奥陶系灰岩含水层水文地质特征 |
2.4 本章小结 |
3 深部开采底板变形破坏原位动态监测 |
3.1 分布式光纤动态监测底板采动变形破坏 |
3.2 对比分析光纤实测与传统解析和原位探查 |
3.3 本章小结 |
4 深部开采煤层底板破坏机理和突水模式研究 |
4.1 深部开采煤层底板破裂分布动态演化规律 |
4.2 深部煤层开采底板突水模式 |
4.3 本章小结 |
5 深部开采底板突水危险性非线性预测评价方法 |
5.1 深部煤层开采底板破坏深度预测 |
5.2 下组煤开采底板突水危险性评价研究及应用 |
5.3 本章小结 |
6 深部开采底板水害治理模式及关键技术 |
6.1 底板水害治理模式和效果评价方法 |
6.2 底板水害治理模式和治理效果评价的应用 |
6.3 本章小结 |
7 结论 |
7.1 主要结论 |
7.2 主要创新性成果 |
7.3 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(4)采动条件下多元水化学演化特征及主要突水水源识别(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 主要研究内容及技术路线 |
2 研究区地质与水文地质概况 |
2.1 自然地理 |
2.2 地质条件 |
2.3 水文地质条件 |
2.4 本章小结 |
3 掘进底板变形破坏现场实测及数值模拟 |
3.1 采动影响下底板变形破坏特征现场实测 |
3.2 采动影响下主要充水含水层渗流场数值模拟 |
3.3 本章小结 |
4 研究区地下水化学特征分析 |
4.1 数据的采集与测试 |
4.2 水化学成分特征研究 |
4.3 氢氧同位素分析 |
4.4 本章小结 |
5 采掘底板突水水源识别 |
5.1 Fisher判别模型分析 |
5.2 BP神经网络判别分析 |
5.3 系统聚类法分析含水层间水力联系 |
5.4 本章小结 |
6 突水模式讨论 |
6.1 采动下底板主要突水模式 |
6.2 研究区主要突水模式讨论 |
6.3 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(5)采动覆岩离层时空演化及突水危险源动态辨识(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景及目的意义 |
1.2 文献综述 |
1.3 存在问题及发展趋势 |
1.4 关键科学问题、目标、内容及技术路线 |
2 研究区地质特征及水害概况 |
2.1 鄂尔多斯盆地地质概况 |
2.2 崔木煤矿地质条件及涌(突)水特征 |
2.3 离层水涌水特点 |
2.4 本章小结 |
3 离层时空演化特征 |
3.1 离层产生条件及影响因素 |
3.2 离层发育时空演化力学模型 |
3.3 采动覆岩离层时空演化的物理模拟与数值模拟 |
3.4 离层发育时空演化及分布特征 |
3.5 本章小结 |
4 离层水害动态致灾机理分析 |
4.1 离层突水机理及分类 |
4.2 积水离层动态演化的相似材料模拟 |
4.3 积水离层动态演化的数值模拟 |
4.4 充水离层力学模型 |
4.5 离层扩容机理 |
4.6 离层水害动态演化过程 |
4.7 本章小结 |
5 离层突水危险源动态辨识 |
5.1 离层水害危险源辨识决策因素 |
5.2 基于AHP-EGM离层水害危险源辨识模型 |
5.3 基于熵权法离层水害危险源辨识模型 |
5.4 AHP-EGM-EW综合辨识模型及准则 |
5.5 本章小结 |
6 离层水害危险源防控 |
6.1 FAHP离层水害危险源防范模型 |
6.2 离层水害防治方法 |
6.3 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 主要创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(6)顶板巨厚砂岩含水层水文地质特征与水害防治技术研究 ——以麦垛山煤矿为例(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 放水试验及其应用的研究现状 |
1.2.2 覆岩破坏规律的研究现状 |
1.2.3 顶板水害防治技术的研究现状 |
1.3 存在的问题 |
1.4 研究内容与技术路线 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
1.5 创新点 |
第二章 研究理论与方法 |
2.1 水文地质特征研究 |
2.1.1 顶板砂岩含水层分布特征 |
2.1.2 顶板砂岩含水层水文地质特征 |
2.1.3 顶板巨厚砂岩含水层水害特征 |
2.1.4 水文地质特征研究方法 |
2.2 覆岩破坏规律研究 |
2.2.1 覆岩破坏的基本规律及特征 |
2.2.2 覆岩破坏规律研究方法 |
第三章 研究区概况 |
3.1 地理概况 |
3.1.1 交通位置 |
3.1.2 开发建设与工程布局 |
3.1.3 研究区范围 |
3.2 自然概况 |
3.2.1 地形地貌 |
3.2.2 水文气象 |
3.2.3 地震 |
3.3 地质概况 |
3.3.1 地层 |
3.3.2 地质构造 |
3.4 水文地质概况 |
3.4.1 水文地质条件 |
3.4.2 矿井充水因素 |
第四章 顶板巨厚砂岩含水层水文地质特征研究 |
4.1 放水试验 |
4.1.1 放水试验概况 |
4.1.2 放水试验过程 |
4.2 水化学分析与示踪试验 |
4.2.1 水化学分析试验 |
4.2.2 示踪试验 |
4.3 水文地质特征分析 |
4.3.1 水文地质参数计算 |
4.3.2 水化学分析 |
4.3.3 示踪试验结果分析 |
4.3.4 水理性质分析 |
4.3.5 含水层间的水力联系 |
4.3.6 可疏放性评价 |
4.4 本章小结 |
第五章 基于放水试验的地下水流数值模拟研究 |
5.1 水文地质概念模型 |
5.1.1 模型范围 |
5.1.2 水文地质结构 |
5.1.3 含水层空间离散 |
5.1.4 模型源汇项 |
5.1.5 边界条件 |
5.2 水文地质数学模型 |
5.3 地下水流数值模型识别与检验 |
5.3.1 初始流场的建立 |
5.3.2 单孔放水试验非稳定流模型识别 |
5.3.3 多孔放水试验非稳定流模型检验 |
5.3.4 水文地质参数反演 |
5.3.5 模型边界条件验证及水均衡识别 |
5.4 水文地质参数可靠性分析 |
5.4.1 解析法与数值法结果对比 |
5.4.2 与以往抽水试验结果对比 |
5.4.3 与以往国内其他放水试验结果对比 |
5.5 本章小结 |
第六章 顶板覆岩特征与破坏规律研究 |
6.1 顶板覆岩物理力学性质 |
6.2 顶板覆岩物理特性 |
6.2.1 取样及测试内容 |
6.2.2 泥岩崩解性特性 |
6.2.3 覆岩矿物组成测试 |
6.2.4 覆岩微观结构特征 |
6.2.5 覆岩孔隙度特征 |
6.2.6 覆岩物理性质分析 |
6.3 顶板覆岩破坏规律研究 |
6.3.1 经验公式分析 |
6.3.2 理论分析 |
6.3.3 数值分析 |
6.3.4 可靠性分析 |
6.4 本章小结 |
第七章 顶板巨厚砂岩水害防治技术 |
7.1 工作面概况 |
7.2 巷道掘进水害防治技术 |
7.2.1 充水因素分析 |
7.2.2 巷道掘进防治水方案 |
7.3 工作面回采水害防治技术 |
7.3.1 充水因素分析 |
7.3.2 疏放水方案 |
7.4 本章小结 |
第八章 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(7)邯邢矿区深部开采煤层底板突水规律及灾变模式研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 研究内容及技术路线 |
2 研究区域水文地质条件 |
2.1 邢台矿区水文地质条件 |
2.2 邢东井田水文地质边界条件 |
2.3 邢东井田含水层特征 |
2.4 邢东井田奥灰补给、径流及排泄条件 |
2.5 本章小结 |
3 深部开采工作面突水规律 |
3.1 工作面出水前后涌水量和观测孔水位变化( |
3.2 工作面出水水化学特征 |
3.3 2228工作面突水机理分析 |
3.4 本章小结 |
4 井田地下水流场变化规律研究 |
4.1 水文地质概念模型 |
4.2 数学模型建立 |
4.3 地下水流数值模型 |
4.4 煤炭开采对奥灰含水层流场的影响 |
4.5 本章小结 |
5 深部开采煤层底板突水灾变模式 |
5.1 深部开采底板突水主控因素 |
5.2 深部开采流固耦合数值模拟 |
5.3 深部煤层底板突水灾变模式 |
5.4 本章小结 |
6 深部开采底板突水危险性评价 |
6.1 区间灰色最优聚类理论 |
6.2 深部开采底板突水主控指标体系 |
6.3 梧桐庄矿底板奥灰突水危险性评价 |
6.4 邢东矿底板奥灰突水危险性评价 |
6.5 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(8)大屯徐庄煤矿7煤顶板涌(突)水特征及充水含水层富水性评价(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景与研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 矿井涌(突)水特征研究现状 |
1.2.2 含水层富水性评价研究现状 |
1.2.3 煤层顶板(涌)突水危险性评价研究现状 |
1.2.4 存在的主要问题 |
1.3 研究内容与方法 |
2 徐庄煤矿7煤顶板涌(突)水特征 |
2.1 研究区概况 |
2.1.1 矿井位置与生产概况 |
2.1.2 矿井地质概况 |
2.1.3 矿井水文地质概况 |
2.2 徐庄煤矿涌(突)水概况 |
2.3 徐庄煤矿7煤顶板涌(突)水特征分析 |
2.3.1 断裂构造对7 煤顶板涌(突)水的影响 |
2.3.2 上覆含水层对7 煤顶板砂岩含水层涌(突)水的补给 |
2.3.3 7煤顶板涌(突)水水量变化特征 |
2.3.4 7煤顶板涌(突)水与深度的关系 |
2.4 本章小结 |
3 徐庄煤矿7煤顶板砂岩及上覆含水层水文与工程地质特征 |
3.1 7煤顶板水文与工程地质特征 |
3.1.1 7煤顶板工程地质特征 |
3.1.2 7煤顶板水文地质特征 |
3.2 分界砂岩含水层水文与工程地质特征 |
3.2.1 分界砂岩含水层工程地质特征 |
3.2.2 分界砂岩含水层水文地质特征 |
3.3 J-K底砾含水层水文与工程地质特征 |
3.3.1 J-K底砾岩含水层工程地质特征 |
3.3.2 J-K底砾岩含水层水文地质特征 |
3.4 第四系含水层水文与工程地质特征 |
3.5 本章小结 |
4 徐庄煤矿7煤顶板充水含水层富水性评价与分区 |
4.1 基本原理 |
4.1.1 地理信息系统(GIS)概述 |
4.1.2 层次分析法(AHP)概述 |
4.1.3 独立性权系数法概述 |
4.1.4 主、客观权重的乘法合成归一化 |
4.2 7煤直接充水含水层富水性预测与分区 |
4.2.1 主控因素的确定与分析 |
4.2.2 主控因素综合权重的确定 |
4.2.3 基于综合确权的顶板砂岩含水层富水性指数法评价模型的建立 |
4.2.4 7煤顶板砂岩含水层富水性分区与评价 |
4.3 7煤顶板间接充水含水层富水性分区与评价 |
4.3.1 分界砂岩含水层富水性分区与评价 |
4.3.2 J-K底砾含水层富水性分区与评价 |
4.3.3 第四系底部含水层富水性评价 |
4.4 本章小结 |
5 Ⅱ(3)下山采区顶板涌(突)水危险性评价 |
5.1 Ⅱ(3)下山采区概况 |
5.2 Ⅱ(3)下山采区顶板冒裂安全性分区 |
5.2.1 直接充水含水层冒裂安全性分区 |
5.2.2 间接充水含水层冒裂安全性分区 |
5.3 Ⅱ(3)下山采区顶板充水条件分区 |
5.3.1 Ⅱ(3)下山采区顶板直接充水含水层涌(突)水条件评价 |
5.3.2 Ⅱ(3)下山采区顶板间接充水含水层涌(突)水条件评价 |
5.4 Ⅱ(3)下山采区顶板涌(突)水条件综合评价 |
5.5 Ⅱ(3)下山采区工作面涌水量预计 |
5.6 本章小结 |
6 结论 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(9)煤层底板灰岩岩溶发育程度定量判别及突水危险性评价(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1.引言 |
1.1 选题背景及研究意义 |
1.1.1 选题背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 岩溶发育研究现状 |
1.2.2 煤层底板突水评价研究现状 |
1.3 研究内容及创新点 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 创新点 |
1.4 技术路线 |
2.研究区概况 |
2.1 自然地理 |
2.1.1 井田范围与交通 |
2.1.2 气象水文 |
2.1.3 地形地貌 |
2.2 地层与地质构造 |
2.2.1 地层 |
2.2.2 断层构造 |
2.2.3 节理特征 |
2.2.4 褶皱构造 |
2.3 水文地质 |
2.3.1 含水层 |
2.3.2 隔水层 |
2.3.3 地下水补给、径流、排泄 |
2.4 本章小结 |
3.矿井充水因素与规律分析 |
3.1 水害特征 |
3.2 充水水源及其特征 |
3.2.1 地表水 |
3.2.2 顶板砂岩裂隙水 |
3.2.3 底板岩溶水 |
3.2.4 老空水 |
3.3 充水通道及其特征 |
3.3.1 断层及导水裂隙 |
3.3.2 采动裂隙 |
3.3.3 封闭不良的钻孔 |
3.4 煤层底板富水异常区识别 |
3.4.1 己四富水异常区 |
3.4.2 己三富水异常区 |
3.4.3 己一富水异常区 |
3.4.4 寒武系温度场特征 |
3.5 工作面突水机理分析 |
3.5.1 回采工作面突水过程 |
3.5.2 突水机理分析 |
3.6 本章小结 |
4.矿区岩溶发育差异性程度判别 |
4.1 岩溶差异性研究方法 |
4.1.1 改进层次分析法 |
4.1.2 可拓物元模型 |
4.2 岩溶发育程度定量判别 |
4.2.1 判定指标选取 |
4.2.2 指标权重 |
4.3 岩溶发育程度评价 |
4.3.1 经典域和节域确定 |
4.3.2 待评物元确定 |
4.3.3 结果评价 |
4.4 本章小结 |
5.煤层底板突水危险性评价与分区 |
5.1 评价方法 |
5.1.1 可变集理论定义 |
5.1.2 隶属度模型 |
5.1.3 评价模型 |
5.2 评价指标构建 |
5.2.1 断层分形分维 |
5.2.2 岩溶发育程度 |
5.2.3 单位涌水量 |
5.2.4 突水系数 |
5.2.5 开采深度 |
5.3 煤层底板突水危险评价与分区 |
5.3.1 评指指标分级与权重 |
5.3.2 评价结果 |
5.3.3 突水危险性分区 |
5.4 本章小结 |
6.结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(10)煤矿掘进巷道顶板赋存砂岩含水层突水作用过程研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 选题的背景及研究的意义 |
1.1.1 选题的背景 |
1.1.2 课题研究的意义 |
1.2 国内外煤矿突水机理研究现状 |
1.2.1 煤矿突水机理研究现状 |
1.2.2 煤矿突水模拟实验国内外研究现状 |
1.3 论文的主要研究内容及技术路线 |
1.3.1 论文的主要研究内容 |
1.3.2 论文研究的技术路线 |
2 煤矿掘进巷道工作面突水类型分析及其破坏形式 |
2.1 煤矿掘进巷道工作面突水类型分析 |
2.2 煤矿掘进巷道工作面破坏形式 |
2.3 本章小结 |
3 煤矿掘进巷道工作面稳定性及参数影响分析 |
3.1 煤矿掘进巷道工作面机动场模型 |
3.2 二维机动场稳定性分析 |
3.2.1 二维力学模型的建立 |
3.2.2 上限分析计算 |
3.3 二维机动场稳定性参数分析 |
3.3.1 巷道围岩强度参数 |
3.3.2 上覆含水层 |
3.3.3 巷道掘进高度 |
3.3.4 巷道埋深 |
3.4 本章小结 |
4 煤矿掘进巷道工作面模拟计算分析 |
4.1 工程概况 |
4.1.1 矿区地质、水文地质特征 |
4.1.2 矿井充水因素分析 |
4.2 FLAC~(3D)数值模拟方案 |
4.2.1 数值模拟计算的内容 |
4.2.2 数值模拟方案 |
4.2.3 力学参数 |
4.2.4 数值模拟模型建立 |
4.3 FLAC3D模拟结果分析及理论结果对比分析 |
4.3.1 塑性区分析 |
4.3.2 结果对比分析 |
4.3.3 突水原因分析 |
4.3.4 位移分析 |
4.3.5 应力分析 |
4.4 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 主要结论 |
5.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
四、模糊聚类分析法预测顶板砂岩含水层突水点及突水量(论文参考文献)
- [1]谢桥煤矿水化学特征与突水水源判别模型研究[D]. 李超. 安徽理工大学, 2020(07)
- [2]基于多场耦合的祁东矿区厚松散层突水指标体系研究[D]. 谢志钢. 安徽理工大学, 2020(03)
- [3]深部开采底板破裂分布动态演化规律及突水危险性评价[D]. 胡彦博. 中国矿业大学, 2020(01)
- [4]采动条件下多元水化学演化特征及主要突水水源识别[D]. 于钟博. 中国矿业大学, 2020(03)
- [5]采动覆岩离层时空演化及突水危险源动态辨识[D]. 马荷雯. 中国矿业大学, 2020(03)
- [6]顶板巨厚砂岩含水层水文地质特征与水害防治技术研究 ——以麦垛山煤矿为例[D]. 马莲净. 长安大学, 2020
- [7]邯邢矿区深部开采煤层底板突水规律及灾变模式研究[D]. 杨俊文. 华北科技学院, 2020(01)
- [8]大屯徐庄煤矿7煤顶板涌(突)水特征及充水含水层富水性评价[D]. 毕尧山. 安徽理工大学, 2019(01)
- [9]煤层底板灰岩岩溶发育程度定量判别及突水危险性评价[D]. 姚孟杰. 河南理工大学, 2019(07)
- [10]煤矿掘进巷道顶板赋存砂岩含水层突水作用过程研究[D]. 王超. 西安科技大学, 2019(01)