施亚丽[1]（2021）在《刘桥一矿闭坑矿井地下水动态演化特征研究》文中指出随着我国众多小型矿山浅部资源逐渐枯竭、国家关井压产和淘汰落后产能政策实施,不符合国家安全与生态环境标准、无效益的矿山企业将被关闭,我国处于大量矿井闭坑时期。矿井一旦闭坑,地下水将回充至井下老空区域及井巷系统中,导致地下水位抬升,如果不能及时科学规划管理,将会引发一系列的地质灾害。因此进行闭坑矿井地下水流场动态演化研究,对于保障矿井安全生产具有理论和实际意义。本文以闭坑矿井水位回升机理为基础,进行刘桥一矿地下水流场动态演化特征研究。通过系统整理相关资料,阐述了研究区地质及水文地质条件,分析了研究区生产阶段地下水水位和涌水量时空动态变化特征;基于回采空间法再现矿井老空区积水回升过程;利用Visual MODFLOW软件对闭坑矿井地下水水位回升进行了数值模拟,并对水位变化趋势进行了预测。获得的主要成果有:（1）对开采阶段地下水时空动态变化特征进行了分析,结果表明:矿井主要含水层水位在矿井采动影响下呈下降趋势,降落漏斗由矿井南翼逐渐移动到北翼;矿井涌水量随着开采水平的延伸,太灰水的涌水逐渐增大,涌水量增大后趋于稳定。（2）基于水力学理论,预测了矿井闭坑后井下涌水量的变化趋势;并结合恒源煤矿矿界煤岩柱渗水量监测结果,确定了矿井闭坑后不同阶段老空水位回升的涌水量取值。（3）根据煤层底板三维形态图及矿井生产实际确定了水位回升路径,采用回采空间法计算了矿井采空区积水体积,建立了井下老空积水水位回升模型,对刘桥—矿闭坑后井下积水过程进行预测分析。（4）建立刘桥—矿闭坑后地下水水位回升数值模型,对老空水水位回升过程进行模拟分析,预测了矿井关闭后地下水水位动态变化趋势,预测结果与回采空间法计算值较为一致,验证了数值模型的准确性,研究结果为闭坑矿井水害防治提供了科学依据。图[31]表[17]参[108]
武智勇[2]（2021）在《冀北山地采空塌陷区地质灾害模式及致灾机理》文中提出山地老采空区地面移动变形破坏是地面建筑的主要威胁,因此,如何保证城市建设不受采空区的影响、确保地面建筑的安全性显得极为重要。本文以冀北山地鹰手营子矿区为例,综合采用资料收集、野外地质调查、原位监测、室内试验、数值模拟和理论分析等多种方法和技术手段,对山地老采空区地面地质灾害机理及场地适应性进行分析和评价,取得了如下研究成果:（1）依据冀北山地鹰手营子矿区煤矿开采引起的山地地质灾害的形成机理和分布特征,将山地煤矿老采空区场地破坏致灾模式划分为四类:滑动式致灾模式、拉张式致灾模式、沉陷式致灾模式和垮塌式致灾模式。这四类场地破坏模式分别受控于研究区岩石类型及性质、煤层的倾角、断层和地形及第四系松散层。（2）设计并进行了采空区不同岩性冒落物压实蠕变试验,揭示了老采空区冒落破碎岩石的压实蠕变结构变化过程特征。采空区冒落物压实试验表明破碎岩石压实蠕变过程可分成快速压实阶段、缓慢压实阶段和稳定固结阶段。破碎岩石的蠕变特征受载荷、岩性和岩石粒径的综合影响,荷载越大,岩石蠕变变形量越大,蠕变时间越长;破碎泥岩的蠕变变形量和时间最大,其次是砂泥岩混合体,砂岩最小。蠕变过程中,岩石粒径变化程度受岩性、载荷大小的影响,载荷越大,岩石强度越低,粒径变化越大。（3）模糊综合评价法可以实现对采空区进行地面稳定性评价,将研究区分为不稳定、较不稳定、相对较稳定、相对稳定四类地区。利用研究区的地裂缝分布情况和房屋受损情况进行验证,发现地裂缝的长度、宽度和数量以及房屋受损率逐渐增大,说明模糊综合评价方法的可靠性和评价结果的有效性。（4）通过数值模拟计算,得到研究区域地表沉降量、倾斜值、曲率值和水平变形值,评价了煤电机工业园区的地面稳定性,通过模拟对地面施加荷载的方式对该区域剩余移动变形和上覆岩层“活化”进行了计算和判别,对研究区进行了场地适应性评价,将其划分为场地适应性Ⅰ级、场地适应性Ⅱ级、场地适应性Ⅲ级和场地适应性Ⅳ级。场地适应性Ⅰ级的地区主要位于勘查评价区的西北和东北角;场地适应性Ⅱ级的地区主要位于老一路、中风眼、沙石堆和南环路所围区域;场地适应性Ⅲ级的地区主要位于四层煤出露位置以北及西风眼、中风眼以南所围成区域,以及燕鹰游艺机厂西南和勘查治理区以北所围成区域。场地适应性Ⅳ级的地区主要位于南环路以北及四层煤出露位置以南的区域。本论文图94幅,表格25个,参考文献共237篇。
黄天缘[3]（2021）在《61303工作面特厚煤层采前防治水安全性评价》文中研究指明论文以唐家会煤矿61303工作面作为采前防治水安全性研究的工程背景,该工作面主采煤层厚度为23.1m,为特厚煤层,且煤层上覆有厚砂岩含水层,下有奥灰强含水层,曾发生突水淹井淹面事故,为确保61303综放面安全高效开采,进行采前防治水安全评价是十分必要的。论文在查阅了国内外特厚煤层的顶、底板水害探查与治理前沿技术与研究成果的基础上,分析了影响该面安全开采的主要充水因素;针对顶板厚层砂岩水计算了采动导水裂隙带发育高度,设计了顶板水探放孔并进行了采前疏放;针对底板灰岩水设计了物探探查、水文地质钻探、注浆加固及物探异常区探查验证与治理,并计算了采动底板突水系数。构建了采动工程地质模型,进行了数值分析与技术经济安全分析比选。获得如下成果:（1）61303工作面的主要充水因素为顶板砂岩裂隙水和底板奥灰水,顶板砂岩水设计了疏放钻孔,采用超前疏放后对煤层安全开采影响较小;底板奥灰水富水性强,为论文重点研究对象。（2）对于顶板砂岩水依据推进速度、恶化工作环境等问题设计并施工了112个顶板砂岩疏放孔,总计工程量为18063.5m,完成4个疏放水异常区的检查验证孔,进尺523m,累计放水量为686801.1m3。（3）针对强富水的奥灰底板含水层水,采用槽波、滑行波等物探方法对工作面内进行探测,发现物探异常区9处,设计施工了探查、注浆加固治理及验证孔65个,工程量4969.5m,透孔220次,工程量16584m,完成穿层注浆285次,注浆量666.57t。顺层加固钻孔23个（主孔9个,分支孔14个）,累计进尺13155.5m,扫孔进尺2046m,共注水泥218.2t,采用瞬变电磁对治理效果进行了效果检验。（4）施工井下探查孔时采取岩样,在实验室进行岩石力学、水理性能测试与薄片鉴定,获得了抗拉强度1.00MPa～5.19MPa、抗压强度1.30MPa～89.50MPa、凝泊松比0.10～0.40、孔隙率3.69～14.45、吸水率0.96～6.24、弹性模量5.08GPa～38.13GPa、变形模量3.68GPa～29.85GPa等。具有孔隙率大、抗拉强度低、石英含量高,隔水性能和再生隔水性能差等典型破坏演化特征。（5）根据唐家会煤矿61303工作面各岩层的岩石物理力学试验数据,创建了工程地质分析模型,并且运用软件FLAC3D进行数值模拟,模拟了6煤层顶板和底板沿着工作面横向推进过程中围岩变形破坏的演化规律,从而对61303工作面在含水层下的开采过程进行了研究,获取了工作面在开采期间沿着横向推进40m、80m、120m、160m、200m、240m、280m、300m距离时的竖向位移、竖向应力、塑性区等岩层的变化规律。（6）根据《煤矿防治水细则》等相关规程规范的经验公式,计算采动导水裂隙带高度为163～206.4m,底板破坏深度带为26m;6煤底板距奥含水层距离43.5～80.25m,承压水压最大为1.0MPa,计算的底板突水系数为0.022～0.043MPa/m,小于0.06 MPa/m,满足《煤矿防治水细则》要求,具备安全开采条件。（7）采用“大井法”计算出61303工作面正常涌水量453m3/h,最大涌水量571m3/h,设计综合排水能力为1100m3/h,具备较强的抗灾能力。综上所述,61303工作面已经具备了安全开采条件。论文完成时此工作面已经安全回采完毕,工作面实际涌水量为5m3/h左右,没有发生突水事故,表明论文所采用的顶板砂岩水超前疏放、底板灰岩水注浆改造的水害治理方法及手段对唐家会煤矿具有较高的适用性和推广性。图[58]表[14]参[71]
沈书豪[4]（2020）在《淮南潘集矿区深部煤系岩石力学性质及其控制因素研究》文中认为随着资源勘查与煤矿开采深度逐年增大,开采方式逐步向智能化推进,对煤矿深部开采地质条件的探查以及对致灾因素预测精细程度的要求越来越高。查清并研究深部煤炭资源赋存地质条件以及深部煤系岩石物理力学性质,不仅是一个地质基础性科学问题,也是我国煤炭工业可持续发展的现实课题,成果可为深部矿井的设计、建设和安全生产提供更加准确、完整的地质基础数据,以便提前采取有效手段和防治措施,减少或避免矿井地质灾害的发生。本文以淮南潘集矿区深部勘查区为研究对象,紧密结合该研究区的地质普查和详查工程,充分利用周边生产矿井等有利条件,通过钻孔资料处理、原位测试、野外采样、室内试验和理论分析等手段,确定了潘集矿区深部煤系岩石赋存的地应力及地温条件,分析了煤系岩石微观成分、沉积环境和结构构造特征,试验获得了常规及地温、地应力等条件下的岩石力学性质,研究了岩石宏观力学性质差异性及其主要控制因素,揭示了深部煤系岩石力学行为的地质本质性控制机理。取得的主要成果有:1)采用岩矿显微薄片鉴定、图像分析和X-射线衍射等方法对深部煤系岩石矿物成分、含量和微观结构等进行了统计与分析,获得了研究区不同岩性岩石的微观特征:砂岩主要矿物为石英,平均含量在65%以上,结构以孔隙式胶结为主,且不同层位砂岩碎屑颗粒含量和粒度分布特征区别较大;泥岩矿物成分中黏土矿物含量较高,占比60%左右,陆源碎屑矿物占比30%左右,且各层位含量差异不大,自身非黏土矿物如菱铁矿等含量在不同层位泥岩中差异较大。2)基于研究区勘探钻孔岩芯及测井资料的统计分析,得出了深部主采煤层顶底板岩性类型组成及岩体结构性特征:平面上,深部5个主采煤层顶底板岩性类型均以泥岩型为主,研究区从东到西煤层顶底板砂岩厚度逐渐增加,泥岩厚度逐渐减小;垂向上,砂岩含量最高层位为下二叠统,向上逐渐变小,泥岩含量则相反;岩石质量指标（RQD）和钻孔声波测井可以直接反映深部岩体的结构性特征,主采煤层顶底板RQD值和钻孔测井波速平面分布较为一致,在靠近研究区中部潘集背斜转折端和断层附近,顶底板RQD值和测井波速都较小,岩石质量和岩体完整性都较差,远离大型构造与褶皱区域RQD值和测井波速均有增大趋势,受岩性分布和构造作用影响。3)选用地面千米钻孔水压致裂法和井下巷道应力解除法开展了研究区地应力原位测试工作,结合AE法试验解译结果,得出了深部研究区现今地应力场类型、大小及方向:-1000～-1500m深度范围内最大水平主应力在30～55MPa之间,且随深度增加呈线性增大趋势;最大水平主应力约为垂直主应力的1.3倍,揭示出深部地应力场以水平构造应力为主,最大、最小主应力比值在1.116～2.469之间,平均为1.511,且随深度增加逐渐减小;研究区最大主应力方向为NEE向,随着深度的增加趋向于近EW向;深部现今地应力场受区域大地构造控制,研究区内不同位置地应力大小和方向存在一定差异,受区域性F66断层和潘集背斜共同影响。4)基于潘集矿区深部近似稳态钻孔测温数据建立了测温孔温度变化的校正公式,结合井下巷道测温成果对研究区简易测温孔数据进行了校正,得出淮南潘集矿区深部地温梯度值变化范围为1.52℃/百米～3.41℃/百米,平均梯度2.46℃/百米;主采煤层底板温度随深度增加呈线性增大关系,计算分析了研究区-1000m、-1200m及-1500m三个水平的地温分布规律,并编制了对应的地温分布等值线图。5)常规条件下研究区煤系岩石力学试验结果表明:不同岩性岩石力学性质参数差异性较大,相同层位相同岩性的岩石力学参数分布也较为离散,煤系岩石力学性质的岩性效应明显;研究区各岩性岩石抗压强度与抗拉强度、弹性模量和凝聚力等参数间呈良好的线性关系,垂向上,上石盒子组中11-2煤顶底板砂岩抗压强度最高,下石盒子组中3煤顶板粉砂岩强度最高,各主采煤层顶底板的泥岩平均强度随层位变化不明显。6)开展了符合深部地应力变化范围内的不同围压条件下煤系岩石三轴力学试验,得出了深部煤系岩石强度随围压增加而增大,在试验围压范围内,初期增幅较大,增幅随围压增大而减小;通过对煤系三轴岩石力学试验参数的回归分析,建立了淮南矿区深部不同岩性的煤系岩石力学强度及峰值应变随围压变化的预测模型,并基于大量试验结果分析确定了研究区煤系岩石的岩性影响系数。7)在深部煤系地温变化范围内开展不同温度条件下煤系岩石恒温单轴压缩试验,结果表明温度对煤系岩石强度和变形性质的影响要弱于岩性和围压的影响,岩石单轴抗压强度等力学参数整体随温度的升高呈降低趋势;不同层位和不同岩性岩石受温度影响有差异,根据强度随温度的变化特征将煤系岩石力学性质随温度的变化类型分为Ⅰ型-强度随温度增加而降低型,Ⅱ型-强度波动不变型和Ⅲ型-强度随温度增大型三类。8)分析了研究区主采煤层顶底板岩石物质组成、微观结构、岩石质量指标（RQD）、钻孔测井波速以及深部赋存的应力和温度环境等因素对岩石力学性质的影响作用,阐明了影响深部煤系岩石力学性质的沉积特性、岩体结构特性和围压等主控因素,揭示了深部煤系岩石力学行为的物质性、结构性及赋存性的地质本质性控制作用机理。图[140]表[43]参考文献[245]
张红梅[5]（2020）在《淮北煤田岩溶陷落柱发育模式及预测研究》文中提出岩溶陷落柱突水是华北煤田主要的水害类型之一,一旦突水造成的后果十分严重。充水条件不同的陷落柱,将影响煤矿开采工作面涌突水威胁程度及其防治工程的设计。淮北煤田揭露的岩溶陷落柱多为干燥无水或弱淋水,但也发生过陷落柱特大突水事故,造成了巨大的财产损失。随着淮北煤田进入深部勘探与开采,岩溶陷落柱水害威胁程度将增大。淮北煤田构造和水文地质条件均较复杂,不同构造单元岩溶发育规律、陷落柱的揭露特征、分布规律、充水性特征等差异较大。因此,系统地开展淮北煤田岩溶陷落柱发育特征、发育模式、充水性及其控制机理研究,不仅具有重要的理论意义,而且具有重大的应用价值。本文以淮北煤田岩溶陷落柱为研究对象,采用野外勘查、现场测试、室内试验、模型预测等方法和手段,全面地研究了淮北煤田岩溶陷落柱的揭露方式、发育规律、充水性特征,分析了陷落柱与灰岩地层组合、煤田地质构造、地质（水文地质）单元、古径流场、现今地温场、现代径流场、岩溶发育、构造演化等之间的关系,在此基础上,建立了陷落柱的发育模式,揭示了陷落柱充水性的主要控制因素,并对淮北煤田典型发育模式陷落柱进行了预测研究。取得主要成果如下:1)依据淮北煤田地质构造、基岩面和松散层沉积特征、含水层水化学特征等,将淮北煤田地质（水文地质）单元划分为2个一级水文地质单元和5个二级水文地质亚单元。淮北煤田受徐-宿弧形构造中段和南段影响明显,具有南北分区、东西分段的特点,推覆构造西部外缘地带或锋带位置上的濉肖-闸河矿区和宿县矿区,揭露的陷落柱数量相对较多。2)综合研究了淮北煤田灰岩地层沉积组合类型、岩性特征,灰岩组成成分、灰岩地层测井特征等,确定了中奥陶统灰岩地层为岩溶陷落柱发育的基底地层。系统地研究了淮北煤田岩溶发育特征,总结了灰岩含水层岩溶发育规律。中奥陶统灰岩地层经历了沉积岩溶期、风化壳岩溶期、埋藏岩溶期、构造（半埋藏）岩溶期、二次埋藏岩溶期等5个岩溶作用期次,半埋藏岩溶期为淮北煤田岩溶发育和陷落柱形成的主要期次。3)系统地整理分析了淮北煤田陷落柱的揭露资料,从几何学特征、空间位置和分布规律、充填特征、充水性特征等方面,结合物探探查和放水试验等成果,构建了陷落柱特征分类体系。淮北煤田陷落柱揭露方式主要包括采掘直接揭露、突水显现和综合判定三种类型。揭露的陷落柱平面截面多为椭圆形,剖面为圆锥体,几何学特征差异较大;柱顶层位发育于太原组灰岩第2层段至松散层地层。根据陷落柱柱体充填特征,将其划分为压实和未压实两类。根据充水性将陷落柱分为不充水型、柱缘裂隙弱充水型和强充水型;结合陷落柱发育构造位置特征,厘定了陷落柱发育的四个期次。4)基于淮北煤田构造系统、灰岩地层沉积特征、岩溶发育规律、现代径流条件、古径流场恢复、地温分布规律、陷落柱发育特征及其充水性特征等研究基础上,建立了淮北煤田岩溶陷落柱的岩溶接触带型、向斜构造控制型、断裂构造控制型、内循环控制型、灰岩地层半裸露外循环控制型和灰岩地层隐伏外循环控制型6种典型发育模式。5)通过研究陷落柱与构造特征、灰岩含水层富水性、含水层间水力联系、边界断层性质、补径排条件、煤田构造演化、水质水位异常和地温场规律性之间的关系,论证了不充水型、柱缘裂隙弱充水型和强充水型三类陷落柱充水性的主要控制因素。不充水或弱充水型均为古陷落柱,分别是印支～早燕山期、早燕山期和晚燕山期岩溶作用的产物;强充水型陷落柱包括外循环控制发育型和内循环控制发育型,为现代岩溶作用的结果。灰岩地层岩溶发育程度高和含水层富水性强的位置,多揭露强充水型陷落柱。6)依据陷落柱空间位置特征和充水性控制因素研究结果,针对典型陷落柱发育模式的煤矿,基于GIS空间数据多源信息复合技术,定量地统计了内循环控制型、外循环控制型和向斜构造控制型发育模式下陷落柱发育特征参数,分别采用决策树分级归类法、多源信息复合预测法,对深部岩溶陷落柱空间位置及其充水性进行了预测,通过对比预测结果和已揭露陷落柱实际情况,验证了陷落柱发育模式和充水性控制机理结论的准确性,为深部岩溶陷落柱防治工作提供了空间靶区。图[121]表[45]参[205]
徐国平[6]（2020）在《孙疃煤矿地下水水化学成分形成特征及其成因分析》文中提出孙疃煤矿水文地质条件复杂,水害是影响矿井安全生产重要隐患之一,矿井主要受煤系砂岩水和太原组灰岩水的影响,1028工作面10煤曾发生过突水事故。为了进一步了解孙疃煤矿受水害威胁情况,指导煤矿安全生产,本文通过调查其地质构造环境,整理出主要含水层常规离子（Ca2+、Mg2+、K++Na+、HCO3-、SO42-、Cl-）含量、TDS和pH数据,采用统计学和理论分析等方法分析其水化学形成特征和演化规律,得出结论:1.受开采活动影响,孙疃矿区主要含水层阳离子含量以K++Na+为主,阴离子含量HCO3-为主,地下水中离子的变异系数大多数大于0.5,地下水化学成分不稳定。TDS分布中得出,矿区的地下水径流方向为:砂岩水从南～北部、灰岩水从南～东北。含水层主要离子成分与TDS相关关系得出,四含水、砂岩水和太灰水中阳离子迁移规律均为:K++Na+>Mg2+>Ca2+;阴离子迁移规律均为:HCO3->Cl>SO42-。2.利用离子组合比例系数法得出,Mg2+、Ca2+是在地下煤层开采中地下水的迁移过场发生了碳酸盐或硫酸盐的溶解;K++Na+来源于矿井地下水中发生了阳离子的相互交换作用;SO42-、HCO3-形成受到黄铁矿氧化、碳酸溶解平衡的影响和脱硫酸作用。3.根据因子分析和主成分分析法,四含水的演化中的“脱硫酸”作用表现出减弱趋势;砂岩水表现出明显的“硬化”作用,并且贯穿整个演化过程;太灰水由开采前的“软化”特征,逐渐有“硬化”演化趋势,奥灰水在开采前后黄铁矿氧化,碳酸盐、硫酸盐溶解和阳离子交替吸附作用都比较弱。由于“四含”和太灰含水层水样中Na+和Cl-表现了较好的正相关,水质“咸化”作用较明显,作用于演化的全过程。图[31]表[19]参[71]
吴玉川[7]（2020）在《受闭坑影响的矿井水流场演变及水害防治研究》文中认为由于煤炭资源枯竭等因素,我国闭坑矿井数量与日剧增。矿井关闭后,排水活动停止,随着时间的积累,矿区地下水位快速回升,如果不及时采取相应的应对措施,不仅会引起废弃矿井的地下水流场和化学场发生变化,还可能会对邻近矿井的地下水流场造成影响,从而引发一系列地质灾害。因此,进行矿井水流场研究工作对矿区水资源管理和水害防治具有重要意义。本文就焦作演马矿闭坑对邻近矿井造成的影响为课题,以九里山矿为研究对象,收集和整理研究区水文地质资枓,分析其地下水动态特征,在此基础上进行地下水流模拟,研究演马矿闭坑对九里山矿地下水水位和水流场的影响程度,并对九里山矿受影响较大的工作面水害进行评价,具体研究成果如下:（1）根据演马矿的地质资料,利用回采空间法对邻近九里山矿的27采区积水量进行了计算,根据演马矿充水速度和充水量,分析充水空间与积水高度之间的关系,对演马矿水位回升过程进行初步的分析。（2）在收集研究区资料的基础上,基于统计学对研究区水位和水量的变化特征分析得出,受闭坑影响邻近演马矿的含水层水位有一定的上升趋势,其中L8灰岩含水层的水位变化波动比较大,容易受其他因素影响;还发现在闭坑之后矿井涌水量明显增大,其变化趋势由原来的随降雨量有规律的上下起伏变成上下波动较大的上升趋势;根据水质分析结果,确定八灰水水化学类型仍主要为HCO3-Ca·Mg型,闭坑之后九里山矿地下水中的Ca2+、Mg2+和HCO3-升高。（3）利用SPSS软件对矿井涌水量的影响因素进行相关性分析,并采用层次分析法定量确定九里山矿地下水动态各影响因素所占的权重。（4）在对矿区含水层分析的基础上,利用Visual Modflow软件建立地下水水流模型,根据矿区内长期水位观测资料对模型进行识别并验证,拟合较好的水位变化曲线,从而分析水位及水流场变化趋势,发现邻近闭坑矿井的地下水位有一定上升的趋势,且等水位线变密,矿井西部的降水漏斗有变小的趋势。（5）根据演马矿27采区的积水高度,首先对两矿之间的隔水煤柱的安全性进行评价,然后对受闭坑影响较大的九里山矿14142工作面涌水量情况、断层情况、煤层顶底板安全进行评价,并提出防治措施。
高尚[8]（2020）在《宿东矿区瓦斯地质及突出危险性研究》文中研究指明宿东矿区位于淮北煤田东南部,受多期区域地质演化影响,矿区内地质条件复杂,形成以宿东向斜为主体、富含次级褶皱和断层的构造格局。矿区主采8、9煤层和10煤层厚度大,埋藏较深,顶底板岩性较为封闭;且煤体在深部受到多种应力作用,煤体结构破碎,煤层瓦斯渗透率较低,导致矿区内瓦斯压力和瓦斯含量均较大。其中8煤层实测最大瓦斯压力为5.0MPa,最大瓦斯含量为19.26m3/t,10煤层实测最大瓦斯压力为3.9MPa,最大瓦斯含量为17.97m3/t。宿东矿区历史上曾多次发生煤与瓦斯突出事故,瓦斯突出危险性较大。通过取样研究发现宿东矿区煤体瓦斯吸附能力强、解吸速度快,煤的坚固性系数f值、瓦斯放散初速度ΔP和破坏类型均超过突出临界值;通过测井曲线研究发现矿区构造煤分布较广且和构造作用呈现明显的相关性,在地质构造带附近构造煤较厚。宿东矿区地应力测试结果表明矿区地应力较大且以水平应力为主,地应力与瓦斯赋存具有一致性,对矿区瓦斯突出起主导控制作用。基于上述研究采用灰色模糊综合评价法对宿东矿区瓦斯突出危险性进行定量评价,得出矿区8煤层强突出危险区占据大部分面积,包括芦岭煤矿和朱仙庄煤矿南翼大部分区域及朱仙庄煤矿北翼深部,矿区大部分煤与瓦斯突出事故发生在该区域;10煤层强突出危险区域明显减小,且主要分布于矿区深部,包括芦岭煤矿深部和朱仙庄煤矿南翼深部,其余皆为突出危险区与无突出危险区。综合宿东矿区瓦斯赋存特征和突出危险性,矿区选择保护层开采瓦斯综合治理体系作为防突技术措施,并进行现场验证。芦岭煤矿Ⅲ11软岩工作面在回采后,被保护层最大膨胀变形量达到6.57‰;该区域共抽采瓦斯1870.26万m3,计算瓦斯抽采率为85.4%,计算残余瓦斯含量为2.91m3/t。朱仙庄煤矿879工作面已抽采瓦斯总量为1866.30万m3,计算瓦斯抽采率为66.09%,计算残余瓦斯含量为3.03m3/t。保护层开采卸压瓦斯抽采效果较好。
贺飞飞[9]（2020）在《高能气体压裂煤系复合储层裂缝穿层扩展机理研究》文中研究表明随着基础地质理论和勘探开发技术取得突破,以致密砂岩气（TSG）、页岩气（TG）以及煤层气（CBM）共生为主要特征的煤系气的勘探与开发成为了非常规天然气勘探开发领域的研究热点。目前,煤系气开采的主要方法为水力压裂,但由于不同煤系储层物化力学特性的差异,水力裂缝在复合储层相邻层间界面处的扩展易出现钝化、“T”型扩展及偏转扩展的现象,达不到多储层合层压裂的目的,而高能气体压裂由于具有加载速率与峰值压力高以及瞬态冲击的特征,既能轻松压开地层,又能利用产生的脉冲高压扩大裂缝延伸规模,且在常规油气储层改造中已取得了良好的技术效果。鉴此,本文针对我国煤系储层渗透性差、多层系交互赋存、复合成藏的地质特征,及合层压裂过程中水力裂缝难以穿层的技术难题,提出了采用高能气体压裂的方法对煤系复合储层实施穿层压裂,以实现对煤系复合储层的合层压裂联合开采。采用理论分析的方法对复合储层高能气体压裂过程中所涉及到的火药爆燃加载、缝内气体流动、缝壁气体渗滤以及高能气体驱动裂缝起裂、穿层扩展过程进行了研究,并建立了相应的数学模型及其求解方法。基于建立的复合储层高能气体压裂数学模型及其求解方法,自行编制了模拟软件,并从火药爆燃压力等角度验证了模拟软件的可靠性;以鄂尔多斯盆地临兴区块石盒子组砂泥岩互层为研究对象,采用自行编制的模拟软件和ABAQUS模拟软件分别建立了高能气体压裂与水力压裂数值模型,模拟研究了层间地应力差、弹性模量、泊松比以及速率等因素对压裂裂缝穿层扩展的影响,并对比分析了二者间的差异;依据对复合储层高能气体压裂裂缝穿层扩展影响因素的研究,提出了压裂裂缝穿层扩展定向控制的方法。论文的主要工作及取得的主要结论如下:（1）采用岩石断裂力学的方法,综合考虑火药参数、射孔参数、井身结构参数、储层厚度、地层界面性质以及储隔地应力分布和岩石力学性质等因素对裂缝穿层扩展的影响,建立了复合储层高能气体压裂数学模型。该模型由火药爆燃加载模型、缝内气体流动模型、缝壁气体渗滤模型及裂缝穿层扩展模型四部分构成,可实现对复合储层高能气体压裂裂缝穿层扩展过程的动态模拟,可定量描述复合储层高能气体过程中任意时刻的裂缝形态。该模型弥补了采用以往高能气体压裂模型只能计算压裂裂缝在单一储层中的扩展形态,难以准确评价压裂裂缝穿层前后形态的差异,使得计算结果存在偏差较大的缺陷,可为高能气体压裂复合储层时裂缝扩展形态的确定与评价提供理论依据。（2）在分别对火药爆燃加载模型和裂缝穿层扩展模型求解的基础上,以各模型间的温度、压力传递关系为衔接条件,建立了复合储层高能气体压裂模型的求解方法,并据此自行编制了复合储层高能气体压裂模拟软件,同时从火药爆燃压力等角度验证了模拟软件的可靠性。该模拟软件由用户界面管理模块、基础数据输入模块和系统模型计算模块三部分构成,通过Visual Basic语言编制的迭代运算程序完成时间步长与压力、温度以及裂缝宽度和高度之间的循环迭代计算,实现对高能气体压裂复合储层时压裂裂缝穿层扩展过程的模拟。（3）在层间地应力差一定的条件下,高能气体压裂裂缝的扩展距离均高于水力压裂裂缝。当层间地应力差较小（Δσ≤7 MPa）时,高能气体压裂裂缝与水力压裂裂缝均穿过层间界面进入泥岩层;当层间地应力差较大（Δσ≥8 MPa）时,高能气体压裂裂缝穿过层间界面进入泥岩层,而水力压裂裂缝则沿层间界面扩展。随着层间地应力差的增大,高能气体压裂裂缝扩展距离呈指数规律减小,水力压裂裂缝扩展距离先减小后不变。（4）在泥岩层弹性模量一定时,高能气体压裂裂缝的扩展距离均高于水力压裂裂缝。当泥岩层弹性模量较小（E≤10 GPa）时,高能气体压裂裂缝穿过层间界面进入泥岩层,而水力压裂裂缝则沿层间界面扩展;当泥岩层弹性模量较大（E≥20 GPa）时,高能气体压裂裂缝与水力压裂裂缝均穿过层间界面进入泥岩层。随着泥岩层弹性模量的增大,高能气体压裂裂缝扩展距离呈线性规律增大,水力压裂裂缝扩展距离呈对数规律增大。（5）不同泥岩层泊松比下,高能气体压裂裂缝与水力压裂裂缝均穿过层间界面进入了泥岩层,且在泥岩层泊松比一定时,高能气体压裂裂缝的扩展距离均高于水力压裂裂缝。随着泥岩层泊松比的增大,高能气体压裂裂缝扩展距离呈线性规律增大,水力压裂裂缝扩展距离呈线性规律增大。（6）不同加载速率下,高能气体压裂裂缝均穿过层间界面进入泥岩层;当注液速率较小（q≤1 m3/min）时,水力压裂裂缝尚未到达层间界面,随着注液速率的增大,水力压裂裂缝均穿过层间界面进入泥岩层。随着加载速率的增大,高能气体压裂裂缝扩展距离呈二次多项式规律先增大后减小;随着注液速率的增大,水力压裂裂缝扩展距离呈线性规律增大。（7）在对复合储层高能气体压裂控制因素研究的基础上,结合高能气体压裂技术能够达到裂缝穿层的目的以及带切割槽导向孔对储层局部地应力的具有改造作用的优点,提出了带切割槽圆形导向孔导向压裂方法。该方法利用带切槽导向孔对储层地应力分布的改造效果以及高能气体压裂的技术优势,通过合理的射孔、布孔、切槽、压裂等步骤使高能气体压裂裂缝起裂、穿层扩展能够按照预设或者工程要求方向扩展,达到定向增透煤系储层的目的。该方法较常规定向射孔高能气体压裂裂缝穿层扩展距离更远。
赵鹏飞[10]（2019）在《太行矿地质构造规律及其控水机制研究》文中研究说明地质构造是影响矿井水害的重要因素,多数矿井突水都与地质构造相关。本次研究通过探讨研究区经历的构造运动与构造发育规律,研究构造对矿井充水的控制作用,并通过分析各含水层间的水力联系,预测和评价各煤层受顶底板水害威胁的程度。主要取得以下成果:（1）太行矿地层奥陶系、石炭系—三叠系均有出露。矿区总体构造形态为倾向NE的单斜,走向NW,倾角1020°,一般在16°左右,断裂构造比较发育,构造复杂程度为中等类型。研究区地质构造演化可分为基底形成、盖层发展和强烈活动三个主要阶段。（2）基于区域水文地质特征、聚类分析及贝叶斯判别,分析各含水层水力联系。区内主要含水层自上而下分别为第四系砂砾石层、石盒子组砂岩含水层、2#煤顶板砂岩含水层、太原组灰岩（野青、伏青、大青）含水层、奥陶系灰岩含水层以及岩浆岩含水层。聚类分析与贝叶斯分析结果表明太行矿区煤系碎屑岩裂隙水独立性较好,基本不与上覆的新生界松散孔隙水和下伏的奥陶系岩溶裂隙水发生水力联系。（3）太行矿范围内地下水展布特征主要受不同级别的断裂构造控制,区域内断裂规模、发育程度、岩性均对矿井构造影响较大。由于埋藏深度、断裂构造及岩浆岩的影响,区内不同地段奥陶系石灰岩的富水性及水质有很大的差异,据此将研究区分为三个不同级别的水文地质区:较强富水区、中等富水区、弱富水区。（4）根据区内生产矿井资料,采用比拟法与单位涌水量法计算成果,太行矿业-400m水平矿井正常涌水量247m3/h,最大涌水量493m3/h。结合邻近生产矿井类比分析,推测本次矿井预计涌水量可信度较高。该论文有图20幅,表6个,参考文献107篇。
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。
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。
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。
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 闭坑矿井研究现状 |
| 1.2.2 地下水水位动态变化特征研究现状 |
| 1.2.3 闭坑矿井水位回升研究现状 |
| 1.2.4 存在的主要问题 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 2 研究区概况 |
| 2.1 矿井概况 |
| 2.1.1 矿井位置 |
| 2.1.2 矿井生产和关闭概况 |
| 2.1.3 刘桥一矿与恒源煤矿的相邻关系 |
| 2.2 矿井地质概况 |
| 2.2.1 矿井地层 |
| 2.2.2 煤层 |
| 2.2.3 矿井构造 |
| 2.3 矿井水文地质概况 |
| 2.3.1 含、隔水层(组) |
| 2.3.2 地下水的补给、径流和排泄 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 刘桥一矿生产阶段地下水动态变化特征 |
| 3.1 地下水水位动态变化特征 |
| 3.1.1 地下水水位时间变化特征 |
| 3.1.2 地下水水位空间分布特征 |
| 3.2 矿井涌水量变化特征 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 基于回采空间法的闭坑矿井老空区积水过程分析 |
| 4.1 积水路径的确定 |
| 4.2 回采空间法及其计算参数的确定 |
| 4.2.1 回采空间法简介 |
| 4.2.2 计算参数的确定 |
| 4.3 采空区积水过程分析 |
| 4.3.1 矿井老空区积水体积统计 |
| 4.3.2 井下出水点涌水量变化趋势分析 |
| 4.3.3 刘桥一矿老空区积水过程分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 刘桥一矿闭坑后地下水流场数值模拟 |
| 5.1 水文地质概念模型 |
| 5.1.1 模型范围 |
| 5.1.2 含水层结构概化 |
| 5.1.3 边界条件概化 |
| 5.1.4 地下水数学模型 |
| 5.2 地下水流场数值模型 |
| 5.2.1 研究区剖分 |
| 5.2.2 模型参数分区 |
| 5.2.3 初始条件 |
| 5.3 模型的识别与验证 |
| 5.3.1 模型的识别 |
| 5.3.2 模型的验证 |
| 5.4 数值模拟结果与分析 |
| 5.4.1 数值模拟水文地质参数优选 |
| 5.4.2 典型时刻研究区地下水流场 |
| 5.4.3 研究区老空地下水位回升预测模型 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题依据和背景 |
| 1.2 国内外研究现状及存在的问题 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 1.4 论文工作量 |
| 2 鹰手营子矿区采空塌陷区地质概况 |
| 2.1 研究区域地理位置及地形地貌概况 |
| 2.2 采空区地质环境概况 |
| 2.3 矿区煤系地层特征 |
| 3 山地煤矿老采空区地表变形监测及致灾模式 |
| 3.1 矿区煤矿开采情况介绍 |
| 3.2 汪庄煤矿采空区沉降监测 |
| 3.3 山地煤矿老采空区场地破坏及致灾模式 |
| 3.4 采空区场地致灾模式的地质控制因素 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 采空区冒落物压实蠕变试验研究 |
| 4.1 采空区覆岩变形破坏特征 |
| 4.2 研究区覆岩垮落带特征 |
| 4.3 试验装置及试验设计 |
| 4.4 试验结果及分析 |
| 4.5 模型验证及分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 山地煤矿老采空区地面稳定性评价 |
| 5.1 InSAR技术监测地面沉降 |
| 5.2 老采空区地面稳定性模糊综合评价的影响因素及分析 |
| 5.3 老采空区地面稳定性模糊数学综合评价 |
| 5.4 评价结果验证与分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 山地煤矿老采空区场地适应性评价 |
| 6.1 数值模拟理论基础 |
| 6.2 模型的设计与求解 |
| 6.3 计算结果及其分析 |
| 6.4 煤电机工业园区老采空区场地稳定性评价 |
| 6.5 场地适应性评价标准及技术路线 |
| 6.6 评价场地范围介绍 |
| 6.7 场地适应性评价模型设计与求解 |
| 6.8 场地适应性评价结果 |
| 6.9 本章小结 |
| 7 结论及创新点 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 参考文献 |
| 附录1 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究目的及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国内研究现状 |
| 1.2.2 国外研究现状 |
| 1.3 研究的主要内容 |
| 1.4 研究方法 |
| 1.5 技术路线 |
| 第二章 61303 工作面地质及水文地质条件 |
| 2.1 矿井的基本概况 |
| 2.2 61303 工作面情况 |
| 2.2.1 工作面基本概况 |
| 2.2.2 煤层顶、底板岩层 |
| 2.3 地质条件 |
| 2.3.1 地层 |
| 2.3.2 区域构造 |
| 2.3.3 煤层 |
| 2.4 水文地质条件 |
| 2.4.1 含水层 |
| 2.4.2 隔水层 |
| 2.4.3 地下水的补给、径流、排泄条件 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 工作面充水因素及水害威胁分析 |
| 3.1 顶、底板岩石物理力学特征 |
| 3.1.1 物理力学指标 |
| 3.1.2 岩石矿物微观分析 |
| 3.2 工作面充水因素分析 |
| 3.2.1 工作面充水水源 |
| 3.2.2 工作面充水通道 |
| 3.2.3 工作面涌水量计算 |
| 3.3 采空区积水威胁分析 |
| 3.4 工作面回采水害威胁分析 |
| 3.4.1 顶板砂岩水害分析 |
| 3.4.2 采空区积水威胁分析 |
| 3.4.3 底板水害分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 工作面水害防治技术措施 |
| 4.1 顶板水害探查与治理 |
| 4.1.1 顶板水害探查 |
| 4.1.2 顶板水疏放 |
| 4.1.3 顶板水疏放效果 |
| 4.2 采空水防治措施 |
| 4.3 底板水害探查与治理 |
| 4.3.1 物探探查 |
| 4.3.2 水文地质钻探及注浆加固 |
| 4.3.3 物探异常区探查验证与治理 |
| 4.4 封闭不良钻孔探查与治理 |
| 4.5 防排水系统建立 |
| 4.5.1 61303 工作面排水系统设计 |
| 4.5.2 排水能力 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 工作面推进过程中岩层变化规律的FLAC~(3D)模拟 |
| 5.1 FLAC~(3D)数值模拟软件的概述 |
| 5.1.1 FLAC~(3D)的简介 |
| 5.1.2 FLAC~(3D)的优缺点 |
| 5.1.3 FLAC~(3D)的求解流程 |
| 5.2 数值模型的建立 |
| 5.2.1 数值模拟模型 |
| 5.2.2 数值模拟计算结果分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 工作面防治水安全性综合评价 |
| 6.1 顶板水害安全性评价 |
| 6.2 老空水害安全性评价 |
| 6.3 底板水害安全性评价 |
| 6.4 封闭不良钻孔水害安全评价 |
| 6.5 工作面排水系统评价 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 结论及展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景与研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 煤炭深部开采及赋存条件探查研究现状 |
| 1.2.2 深部赋存条件下的岩石力学性质研究现状 |
| 1.2.3 沉积特性和岩体结构对岩石力学性质的影响研究现状 |
| 1.2.4 存在的问题与发展趋势 |
| 1.3 主要研究内容和方法 |
| 1.3.1 论文主要研究内容 |
| 1.3.2 研究方法与技术路线 |
| 1.4 论文研究工作过程与工作量 |
| 2 研究区工程概况与地质特征 |
| 2.1 研究区勘查工程概况 |
| 2.1.1 研究区位置及范围 |
| 2.1.2 潘集矿区深部勘查工程概况 |
| 2.2 研究区地层特征 |
| 2.2.1 区域地层 |
| 2.2.2 研究区含煤地层 |
| 2.3 研究区地质构造特征 |
| 2.3.1 区域构造及演化 |
| 2.3.2 研究区构造特征 |
| 2.4 研究区水文地质特征 |
| 2.4.1 区域水文地质 |
| 2.4.2 研究区水文地质特征 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 潘集矿区深部煤系岩石沉积特性及岩体结构特性分析 |
| 3.1 潘集矿区深部煤系岩石学特征 |
| 3.1.1 煤系岩石显微薄片鉴定 |
| 3.1.2 煤系砂岩岩石学特征 |
| 3.1.3 煤系泥岩岩石学特征 |
| 3.2 潘集矿区深部煤系岩性组成特征 |
| 3.2.1 研究区13-1煤顶底板岩性类型及分布特征 |
| 3.2.2 研究区11-2煤顶底板岩性类型及分布特征 |
| 3.2.3 研究区8煤顶底板岩性类型及分布特征 |
| 3.2.4 研究区4-1煤顶底板岩性类型及分布特征 |
| 3.2.5 研究区1(3)煤顶底板岩性类型及分布特征 |
| 3.3 潘集矿区深部煤系沉积环境分析 |
| 3.3.1 研究区煤系砂体剖面分布特征 |
| 3.3.2 研究区煤系沉积环境分析 |
| 3.4 潘集矿区深部煤系岩体结构特性分析 |
| 3.4.1 主采煤层顶底板岩石质量评价 |
| 3.4.2 主采煤层顶底板岩体完整性评价 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 潘集矿区深部煤系赋存条件探查及其展布规律研究 |
| 4.1 潘集矿区深部地应力测试与分布特征研究 |
| 4.1.1 深部地应力测试工程布置 |
| 4.1.2 深部地应力测试方法与测试结果 |
| 4.1.3 淮南潘集矿区深部地应力分布特征 |
| 4.1.4 深部构造对地应力场的控制作用分析 |
| 4.2 潘集矿区深部地温探查与地温展布特征评价 |
| 4.2.1 深部地温测试与测温数据处理 |
| 4.2.2 研究区地温梯度及分水平地温场展布特征 |
| 4.2.3 深部主采煤层地温场特征 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 潘集矿区深部煤系岩石物理力学性质试验研究 |
| 5.1 深部煤系岩石采样与制样 |
| 5.1.1 研究区采样钻孔工程布置 |
| 5.1.2 煤系岩石样品采集与制备 |
| 5.2 深部煤系岩石物理性质测试与评价 |
| 5.3 常规条件下深部煤系岩石力学性质试验研究 |
| 5.3.1 常规条件岩石力学试验与结果分析 |
| 5.3.2 煤系岩石力学性质参数相关性分析 |
| 5.3.3 不同层位岩石力学性质变化特征 |
| 5.3.4 本节小结 |
| 5.4 围压条件下煤系岩石力学性质试验研究 |
| 5.4.1 室内三轴试验装置与试验过程 |
| 5.4.2 深部煤系岩石三轴试验结果与分析 |
| 5.4.3 深部地应力场下煤系岩石力学性质变化规律与预测模型 |
| 5.4.4 本节小结 |
| 5.5 温度条件下煤系岩石力学性质试验研究 |
| 5.5.1 温度条件下试验装置与试验方案 |
| 5.5.2 深部温度条件下煤系岩石力学参数变化特征 |
| 5.5.3 温度条件对深部煤系岩石力学性质的影响规律分析 |
| 5.5.4 本节小结 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 深部煤系岩石力学性质差异性及其控制因素研究 |
| 6.1 深部煤系岩石力学性质差异性分布 |
| 6.1.1 煤系岩石力学性质试验参数分布的差异性 |
| 6.1.2 主采煤层顶底板岩石力学性质垂向分布的差异性 |
| 6.1.3 主采煤层顶底板岩石力学性质平面分布的差异性 |
| 6.2 深部煤系岩石沉积特性对力学性质的控制作用 |
| 6.2.1 煤系岩石力学性质的岩性效应 |
| 6.2.2 煤系岩石矿物成分对力学性质的控制作用 |
| 6.2.3 煤系岩石微观结构对力学性质的控制作用 |
| 6.3 深部岩体结构性特征对力学性质的影响 |
| 6.3.1 岩体结构性特征对岩石力学性质的影响 |
| 6.3.2 深部构造特征对岩石力学性质的影响 |
| 6.4 深部赋存环境对煤系岩石力学性质的影响 |
| 6.4.1 深部地应力环境对煤系岩石力学性质的影响 |
| 6.4.2 深部地温环境对煤系岩石力学性质的影响分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 主要结论与创新点 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 研究创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 存在的问题 |
| 1.4 研究的内容和方法 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 研究方法和技术路线 |
| 1.5 研究工作过程与工作量 |
| 2 淮北煤田地质与水文地质特征 |
| 2.1 地层特征 |
| 2.1.1 区域地层 |
| 2.1.2 煤系地层 |
| 2.2 地质构造特征 |
| 2.2.1 淮北煤田构造特征 |
| 2.2.2 淮北煤田区域构造史 |
| 2.3 水文地质特征 |
| 2.3.1 含隔水层 |
| 2.3.2 淮北煤田水文地质单元划分 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 淮北煤田岩溶发育规律 |
| 3.1 淮北煤田灰岩地层 |
| 3.1.1 太原组灰岩地层 |
| 3.1.2 中奥陶统灰岩地层 |
| 3.1.3 中奥陶统和太原组灰岩地层沉积特征 |
| 3.2 淮北煤田中奥陶统灰岩地层岩溶期次 |
| 3.3 淮北煤田灰岩地层岩溶特征与发育规律 |
| 3.3.1 太原组灰岩地层岩溶特征与发育规律 |
| 3.3.2 中奥陶统灰岩地层岩溶特征与发育规律 |
| 3.3.3 淮北煤田灰岩含水层富水性 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 淮北煤田岩溶陷落柱发育特征 |
| 4.1 淮北煤田现有陷落柱揭露方式 |
| 4.1.1 采掘直接揭露型 |
| 4.1.2 突水显现型 |
| 4.1.3 综合判断型 |
| 4.2 淮北煤田陷落柱发育特征 |
| 4.2.1 几何学特征 |
| 4.2.2 平面分布特征 |
| 4.2.3 柱体充填特征 |
| 4.2.4 充水性特征 |
| 4.3 淮北煤田岩溶陷落柱发育期次 |
| 4.3.1 淮北煤田半埋藏期岩溶期次与陷落柱形成 |
| 4.3.2 淮北煤田岩溶陷落柱发育期次 |
| 4.4 淮北煤田陷落柱特征分类 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 淮北煤田岩溶陷落柱发育模式与充水性控制机理 |
| 5.1 岩溶陷落柱的发育条件 |
| 5.2 淮北煤田岩溶陷落柱发育模式 |
| 5.2.1 岩溶接触带型陷落柱发育模式 |
| 5.2.2 向斜构造控制型陷落柱发育模式 |
| 5.2.3 断裂构造控制型陷落柱发育模式 |
| 5.2.4 内循环控制型陷落柱发育模式 |
| 5.2.5 灰岩地层半裸露外循环控制型陷落柱发育模式 |
| 5.2.6 灰岩地层隐伏外循环控制型陷落柱发育模式 |
| 5.3 淮北煤田岩溶陷落柱充水性控制机理 |
| 5.3.1 不充水型陷落柱控制机理 |
| 5.3.2 柱缘裂隙弱充水型陷落柱控制机理 |
| 5.3.3 外循环强充水型陷落柱控制机理 |
| 5.3.4 内循环强充水型陷落柱控制机理 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 淮北煤田岩溶陷落柱空间位置与充水性预测 |
| 6.1 淮北煤田陷落柱发育控制特征 |
| 6.1.1 陷落柱发育古河道控制特征 |
| 6.1.2 陷落柱发育现代地表水补给特征 |
| 6.1.3 陷落柱发育断裂构造控制特征 |
| 6.1.4 陷落柱发育向斜构造控制特征 |
| 6.1.5 陷落柱发育地温场控制特征 |
| 6.2 内循环控制型陷落柱预测 |
| 6.2.1 预测指标单因子分级依据 |
| 6.2.2 单因子决策树分级分类法 |
| 6.2.3 任楼煤矿陷落柱空间位置与充水性预测结果 |
| 6.3 外循环控制型陷落柱预测 |
| 6.3.1 预测指标单因子分级依据 |
| 6.3.2 AHP-独立性系数耦合权重法 |
| 6.3.3 单因子指标数据归—化处理 |
| 6.3.4 朱庄煤矿岩溶陷落柱发育预测结果 |
| 6.4 向斜构造控制型陷落柱预测 |
| 6.4.1 预测指标单因子分级依据 |
| 6.4.2 AHP-独立性系数耦合权重法 |
| 6.4.3 刘桥矿区深部陷落柱空间位置与充水性预测结果 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 后期展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 地下水水化学特征研究 |
| 1.2.2 地下水水化学演化研究 |
| 1.3 研究内容与技术路线图 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线图 |
| 2 研究区概况 |
| 2.1 研究区地理位置 |
| 2.2 地层特征 |
| 2.3 井田地质构造 |
| 2.4 井田水文地质特征 |
| 2.4.1 地形和地表水 |
| 2.4.2 含、隔水层水文地质特征 |
| 2.5 小结 |
| 3 地下水水化学特征 |
| 3.1 数据收集与分析 |
| 3.1.1 数据收集 |
| 3.1.2 数据分析 |
| 3.2 水化学特征 |
| 3.2.1 常规离子水化学分析 |
| 3.2.2 水化学类型 |
| 3.3 含水层TDS特征分析 |
| 3.3.1 含水层主要离子成分与TDS的相关关系 |
| 3.3.2 含水层主要离子成分与TDS的相关性分析 |
| 3.4 小结 |
| 4 地下水水化学形成与演化特征 |
| 4.1 地下水形成分布特征 |
| 4.1.1 聚类分析法简介 |
| 4.1.2 聚类分析 |
| 4.1.3 离子组合比例分析 |
| 4.2 地下水化学演化规律 |
| 4.2.1 地下水化学演化机制的因子分析 |
| 4.2.2 地下水演化规律 |
| 4.3 小结 |
| 5 结论 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 闭坑矿井水位回升研究现状 |
| 1.2.2 地下水数值模拟研究现状 |
| 1.2.3 闭坑煤矿水害研究现状 |
| 1.3 研究内容和技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 2 研究区概况 |
| 2.1 矿井位置及生产概况 |
| 2.2 自然地理概况 |
| 2.2.1 地形地貌 |
| 2.2.2 气象、水文 |
| 2.3 地质概况 |
| 2.3.1 矿区地层 |
| 2.3.2 构造 |
| 2.4 水文地质条件 |
| 2.4.1 含水层 |
| 2.4.2 隔水层 |
| 2.4.3 地下水的补给、径流与排泄 |
| 3 演马矿闭坑对九里山矿地下水影响分析 |
| 3.1 演马矿闭坑后水位动态变化及分析 |
| 3.1.1 积水体积计算 |
| 3.1.2 演马矿水位动态变化 |
| 3.2 九里山矿地下水位动态变化特征 |
| 3.2.1 水文观测孔参数 |
| 3.2.2 太原组灰岩含水层水位变化特征 |
| 3.2.3 奥陶系灰岩含水层水位变化特征 |
| 3.3 九里山矿水量动态特征 |
| 3.4 闭坑对九里山矿水化学特征影响研究 |
| 3.4.1 采样与实验 |
| 3.4.2 水化学统计分析 |
| 3.4.3 地下水化学类型 |
| 3.4.4 地下水水质变化 |
| 3.5 九里山矿地下水动态影响因素评价 |
| 3.5.1 地下水动态影响因素分析 |
| 3.5.2 评价方法及原理 |
| 3.5.3 层次分析法模型 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 演马矿闭坑对九里山矿地下水流场影响 |
| 4.1 水文地质概念模型 |
| 4.1.1 研究区范围 |
| 4.1.2 含水层结构特征 |
| 4.1.3 边界条件 |
| 4.1.4 源汇项 |
| 4.2 数学模型 |
| 4.3 地下水流数值模拟 |
| 4.3.1 网格剖分 |
| 4.3.2 模拟期的确定 |
| 4.3.3 定解条件的处理 |
| 4.3.4 水文地质参数初值 |
| 4.4 模型识别与验证 |
| 4.5 水文地质参数的最终取值 |
| 4.6 闭坑对九里山矿地下水的影响模拟结果分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 14142 工作面水害防治研究 |
| 5.1 工作面概况 |
| 5.2 隔水煤柱评价 |
| 5.3 充水因素分析 |
| 5.3.1 充水水源 |
| 5.3.2 充水通道 |
| 5.4 涌水量情况 |
| 5.4.1 涌水量变化特征 |
| 5.4.2 涌水量预测 |
| 5.5 断层水害 |
| 5.6 煤层顶板、底板水害 |
| 5.6.1 煤层顶底板工程地质特征 |
| 5.6.2 煤层底板突水性评价 |
| 5.7 防治措施 |
| 5.8 本章小结 |
| 6 结论与建议 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 建议 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题目的及意义 |
| 1.2 研究现状及存在的问题 |
| 1.3 主要研究内容与技术路线 |
| 2 区域瓦斯成藏及赋存影响地质因素 |
| 2.1 区域瓦斯成藏特征 |
| 2.2 宿东矿区地质构造及控气特征 |
| 2.3 宿东矿区地层沉积及控气特征 |
| 2.4 岩浆入侵情况 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 典型突出矿井物性参数及突出危险性分析 |
| 3.1 矿井瓦斯地质单元划分 |
| 3.2 煤样采集与煤岩学参数测定 |
| 3.3 煤体瓦斯解吸情况考察分析 |
| 3.4 宿东矿区煤层瓦斯赋存规律 |
| 3.5 宿东矿区瓦斯突出危险性综合分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 宿东矿区瓦斯突出危险性控制因素分析 |
| 4.1 宿东矿区瓦斯突出特征 |
| 4.2 主采煤层煤体结构测井曲线测定分析 |
| 4.3 宿东矿区地应力特征及对瓦斯突出控制作用 |
| 4.4 应力主导型瓦斯突出危险性灰色模糊综合评价 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 区域瓦斯治理措施 |
| 5.1 宿东矿区瓦斯灾害特点 |
| 5.2 宿东矿区保护层开采瓦斯综合治理体系的建立 |
| 5.3 保护层开采卸压瓦斯抽采现场实验及分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 主要结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 煤系气赋存机理与成藏模式 |
| 1.2.2 压裂裂缝定向扩展控制理论及方法研究现状 |
| 1.2.3 煤系复合储层穿层压裂研究现状 |
| 1.2.4 高能气体压裂理论研究现状 |
| 1.2.5 高能气体压裂技术及其应用研究现状 |
| 1.3 存在的问题与发展动态 |
| 1.4 本文的研究内容、研究方法及技术路线 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 研究方法 |
| 1.4.3 技术路线 |
| 第二章 复合储层高能气体压裂数学模型 |
| 2.1 基本假设 |
| 2.2 火药爆燃加载模型 |
| 2.2.1 火药爆燃阶段研究 |
| 2.2.2 散热泄压阶段研究 |
| 2.2.3 火药爆燃加载模型求解 |
| 2.3 缝内气体流动模型 |
| 2.3.1 射孔孔眼气体泄流模型 |
| 2.3.2 缝内气体压力分布模型 |
| 2.4 缝壁气体渗滤模型 |
| 2.5 裂缝穿层扩展模型 |
| 2.5.1 裂缝起裂、止裂判别模型 |
| 2.5.2 裂缝在地层界面处的扩展行为 |
| 2.5.3 裂缝穿层扩展的判别准则 |
| 2.5.4 裂缝扩展形态计算模型 |
| 2.5.5 裂缝穿层扩展模型求解 |
| 2.6 复合储层高能气体压裂数学模型的耦合求解 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 复合储层高能气体压裂数值模型 |
| 3.1 临兴地区地质概况及储层特征 |
| 3.1.1 临兴地区的地质概况 |
| 3.1.2 临兴地区的储层特征 |
| 3.2 复合储层高能气体压裂模拟软件的开发 |
| 3.2.1 模拟软件的主界面 |
| 3.2.2 模拟软件的功能模块 |
| 3.3 复合储层高能气体压裂模拟软件的可靠性验证 |
| 3.4 复合储层高能气体压裂数值模型的构建 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 复合储层高能气体压裂裂缝穿层扩展规律及其定向控制方法研究 |
| 4.1 复合储层水力压裂数值模型 |
| 4.1.1 模拟软件简介 |
| 4.1.2 模型建立 |
| 4.2 模拟方案及参数选取 |
| 4.3 层间地应力差对压裂裂缝穿层扩展的影响 |
| 4.3.1 层间地应力差对裂缝扩展方向的影响 |
| 4.3.2 层间地应力差对裂缝扩展距离的影响 |
| 4.4 弹性模量对压裂裂缝穿层扩展的影响 |
| 4.4.1 弹性模量对裂缝扩展方向的影响 |
| 4.4.2 弹性模量对裂缝扩展距离的影响 |
| 4.5 泊松比对压裂裂缝穿层扩展的影响 |
| 4.5.1 泊松比对裂缝扩展方向的影响 |
| 4.5.2 泊松比对裂缝扩展距离的影响 |
| 4.6 速率对压裂裂缝穿层扩展的影响 |
| 4.6.1 速率对裂缝扩展方向的影响 |
| 4.6.2 速率对裂缝扩展距离的影响 |
| 4.7 压裂裂缝穿层扩展定向控制方法研究 |
| 4.7.1 方法及原理 |
| 4.7.2 应用效果分析 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 创新点 |
| 5.3 不足之处 |
| 5.4 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题依据及意义 |
| 1.2 研究现状及存在问题 |
| 1.3 研究内容、方法和技术路线 |
| 2 研究区地质概况 |
| 2.1 地层 |
| 2.2 煤系及煤层 |
| 2.3 构造 |
| 2.4 水文地质条件 |
| 2.5 小结 |
| 3 研究区构造演化特征研究 |
| 3.1 区域构造演化 |
| 3.2 矿井构造特征及演化规律 |
| 3.3 小结 |
| 4 研究区水文地质条件研究 |
| 4.1 区域水文地质特征 |
| 4.2 矿井水文地质特征 |
| 4.3 聚类分析矿井充水水源 |
| 4.4 贝叶斯判别矿井充水水源 |
| 4.5 小结 |
| 5 构造控水机制研究 |
| 5.1 研究区各含水层水力联系 |
| 5.2 研究区矿井水保存的构造逐级控制 |
| 5.3 小结 |
| 6 矿井涌水量预测及突水危险区预测 |
| 6.1 -400m水平矿井涌水量预测 |
| 6.2 矿井突水因素评价 |
| 6.3 突水危险区预测 |
| 6.4 小结 |
| 7 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
