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榆神矿区榆树湾矿保水开采注浆离层参数研究

作　者: 肖民
导　师: 侯忠杰
学　校: 西安科技大学
专　业: 采矿工程
关键词: 保水开采注浆离层相似材料模拟实验数值模拟
分类号: TD823
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 266次
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内容摘要

在我国煤矿开采中对水的研究都是停留在防范水事故上，而对矿区水资源的保护研究甚少。本文针对陕北榆神矿区的开采将造成严重的水资源流失，导致矿区生态环境恶化，影响该地区居民生活及矿区健康持续发展的状况，采用离层注浆技术来进行保水开采，主要对注浆离层的参数进行了研究。本文对榆树湾矿首采面进行了开采相似模拟实验，在倾斜分层上分层采高为5m的相似模拟实验中存在弯曲下沉带，整个土层位于弯曲下沉带中，隔水土层的隔水性没有受到影响，能够实现保水开采。而下分层开采实验不存在弯曲下沉带，产生贯通整个隔水土层的导水裂隙不能实现保水开采，为保证下分层开采也能实现保水开采，可在上分层开采时进行离层注浆。在上分层开采相似模拟实验中获取了大量覆岩移动数据及离层数据，实验中得出了注浆离层的主要参数。对采动覆岩离层的形成机理进行了理论分析，建立了离层产生的力学模型及离层参数计算公式，分析了离层分布规律的影响因素，计算出了榆树湾矿首采工作面在既定的开采工艺条件下注浆离层的高度、注浆离层离煤层的距离和沿工作面推进方向的长度等主要参数。运用有限元分析程序RFPA^2D对榆树湾矿首采面进行上分层开采仿真模拟实验，验证了相似模拟实验与理论计算结果的准确性。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
1 绪论  8-14
  1.1 论文选题的背景和意义  8-9
    1.1.1 选题的背景  8-9
    1.1.2 研究的目的和意义  9
  1.2 保水开采最新研究现状  9-10
  1.3 国内外关于上覆岩层结构与移动规律的研究  10-11
  1.4 覆岩离层注浆减沉技术研究现状  11-12
  1.5 研究的理论基础及研究的主要内容  12-13
    1.5.1 研究的理论基础  12
    1.5.2 研究的主要内容  12-13
  1.6 本章小结  13-14
2 矿区工程地质条件调查及评价  14-17
  2.1 矿区基本情况  14-15
  2.2 水文地质  15-16
    2.2.1 含(隔)水层水文地质特征  15
    2.2.2 地下水的补给、径流、排泄条件  15-16
  2.3 覆岩岩体特性及力学参数  16
  2.4 本章小结  16-17
3 离层分布规律及参数相似模拟实验研究  17-37
  3.1 相似模拟实验介绍  17-18
  3.2 榆树湾矿首采工作面地质条件  18-21
  3.3 相似材料模拟实验设计及过程  21-36
    3.3.1 上分层开采实验  21-30
    3.3.2 下分层开采实验  30-36
  3.4 本章小结  36-37
4 离层形成机理及参数计算理论分析  37-51
  4.1 关键层理论与上覆岩层移动规律  37-39
    4.1.1 关键层理论  37
    4.1.2 覆岩移动规律  37-39
  4.2 离层形成条件与产生机理和扩展条件以及参数计算  39-47
    4.2.1 离层形成的条件分析  39-41
    4.2.2 离层产生的机理和扩展条件  41-43
    4.2.3 离层参数的计算  43-47
  4.3 离层参数公式在榆树湾矿开采中的应用  47-50
    4.3.1 判断离层产生的位置  47-48
    4.3.2 裂隙带中离层参数的计算  48-50
    4.3.3 离层在工作面推进过程中的变化规律  50
  4.4 本章小结  50-51
5 离层分布规律影响因素分析及榆树湾矿首采面数值仿真模拟  51-60
  5.1 离层分布规律影响因素分析  51-53
  5.2 榆树湾矿首采面离层参数数值仿真模拟  53-59
    5.2.1 数值模拟简介  53
    5.2.2 RFPA~(2D)软件介绍  53-56
    5.2.3 榆树湾矿首采面覆岩离层分布规律数值仿真模拟  56-59
  5.3 本章小结  59-60
6 结论  60-61
致谢  61-62
参考文献  62-65
附录  65-67
研究生期间参加的科研实践  67
研究生期间发表论文情况  67

榆神矿区榆树湾矿保水开采注浆离层参数研究

内容摘要

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