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马坊煤矿断层防水煤柱开采回收研究

作　者: 任智德
导　师: 杨永杰；王则才
学　校: 山东科技大学
专　业: 采矿工程
关键词: 防水煤柱断层破碎带注浆加固回收数值模拟
分类号: TD823
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 298次
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内容摘要

为了延长矿井服务年限，更多的回收煤炭资源，课题组对山东省马坊煤矿进行了详细调研、反复论证，理论分析，数值模拟等方面的研究，拟定对矿井的防水煤柱进行回收。并利用FCL—C浆液，注浆加固断层破碎带技术，改变F_25—1和F_东—1断层的导水性，并通过采取其它的安全技术措施，实现断层防水煤柱的安全开采。现场调研表明，临近矿井对马坊煤矿的安全生产无直接影响，矿井的主要含水层为五灰和奥陶系石灰岩，其威胁着九、十层煤的断层防水煤柱的回收，断层附近的断裂破坏带的存在是影响底板突水的主要控制因素。数值模拟表明，随着煤层开采的不断推进，破坏区主要集中在开挖煤层两侧及断层破裂带，且范围逐渐扩大并不断向断层带靠近。分别对断层带注浆加固前、后两种情况的底板破坏情况进行模拟结果显示，注浆后比注浆前可多回收40米煤柱。断层带注入的浆液可充填灰岩及其围岩岩溶裂隙，改变含水层的富水性，封堵水源补给通道，堵塞导水裂隙，加固煤层底板隔水层。现场对注浆后的断层防水煤柱进行回收，F_25—1断层防水煤柱总量为9.95万吨，共回采出4.52万吨，占防水煤柱总量的45.4％；F_东—1断层，共采出3.04万吨，占防水煤柱3.49万吨的87.1％。本文的研究表明，采用注浆法回收断层防水煤柱是一种技术先进、工艺简单、安全可靠、效益显著的有效方法。

全文目录

声明  4
AFFIRMATION  4-5
摘要  5-6
ABSTRACT  6-9
1 绪论  9-16
  1.1 课题提出  9-10
  1.2 国内外研究现状  10-15
  1.3 本文的研究内容及方法  15-16
2 矿井地质特征与水文地质条件  16-25
  2.1 矿区概况  16-17
  2.2 矿井地质特征  17-21
  2.3 矿井水文地质情况  21-24
  2.4 本章小结  24-25
3 工程概况及断层突水分析  25-31
  3.1 工程概况  25
  3.2 断层的基本要素及类型  25-26
  3.3 断层突水因素分析  26-31
4 断层防水煤柱开采数值模拟研究  31-41
  4.1 有限单元法  31-32
  4.2 ANSYS数值模拟软件  32-33
  4.3 数值模拟模型的建立  33-36
  4.4 数值模拟结果及其分析  36-41
5 注浆加固断层破碎带工业试验研究  41-52
  5.1 注浆加固法  41-42
  5.2 断层带注浆加固  42-50
  5.3 注浆效果评价  50-52
6 断层防水煤柱回收实践  52-56
  6.1 断层防水煤柱回收  52-53
  6.2 断层防水煤柱安全回采技术措施  53-54
  6.3 经济效益和社会效益分析  54-56
7 主要结论  56-58
参考文献  58-62
致谢  62-63
中文详细摘要  63-74

马坊煤矿断层防水煤柱开采回收研究

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