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吴寨矿一_5煤层底板承压水突水危险性研究与防治对策

作　者: 邢明慧
导　师: 宁超
学　校: 河南理工大学
专　业: 矿产普查与勘探
关键词: 突水危险性 底板承压水 矿井水防治 水文地质条件
分类号: TD745
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


本文全面收集整理吴寨矿以往井田勘探、矿井基建、矿井生产中的地质、水文地质资料，结合井下实测资料，对吴寨矿的地质条件、水文地质条件进行了系统的分析。通过分析研究吴寨矿一5（庚20）煤层底板承压水的突水危险性，提出相应的矿井水害防治措施。其研究成果，不仅可摆脱煤层底板承压水突水威胁的困扰，使一5（庚20）煤层在确保安全的前提下正常开发，同时，可避免对防治水工程的盲目投资，减少不必要的浪费，以达到最佳的经济与社会效益。论文着眼于矿井持续快速发展与安全生产的迫切需要，运用岩石学、地下水动力学、构造地质学的理论和方法，在查明一5（庚20）煤层底板灰岩含水层赋水性、赋水规律、补给与径流条件及突水机理分析的基础上，进行一5（庚20）煤层底板灰岩承压水突水危险性及防治对策研究。通过研究分析得出吴寨矿水文地质单元隶属于平顶山东部水文地质单元。一5（庚20）煤层直接充水含水层是太原组灰岩岩溶裂隙含水层，上寒武统白云质灰岩岩溶裂隙含水层为间接充水含水层，富水性强、水头压力高。在构造裂隙导通太原组灰岩岩溶裂隙含水层时，两者形成矿井突水的主要水源。预测采掘安全区，大致位于-275m标高以上，水压在0.2MPa以下；突水危险区，大致位于-275～-350m标高之间，水压大致在0.2～1.0MPa；突水威胁区，大致位于-350m标高以下。利用二种方法进行了矿井涌水量预算对比，其中水文地质比拟法预测的结果Q正常=398m3/h与矿井实测涌水量相近。通过对矿井水文地质条件、突水危险性的分析研究和对矿井涌水量的预算，最后针对吴寨矿矿井地质条件及水文地质条件的实际情况，本文提出了四个防治水方案，经对比分析，认为先期揭露采用专门泄水巷道泄水方案，可实现全矿井疏水降压，安全系数高，减少其它防治水措施，易于管理。在井田深部弱富水区，可采用生产巷道泄水。

全文目录


致谢  4-5
摘要  5-6
Abstract  6-8
目录  8-11
1 绪论  11-17
  1.1 课题研究的依据及意义  11-12
  1.2 国内外研究现状  12-14
    1.2.1 研究的历史和现状  12-13
    1.2.2 国内外矿井水害防治研究的进展情况  13-14
  1.3 本文研究的主要内容  14-15
  1.4 技术路线  15-17
2 井田自然地理及地质概况  17-25
  2.1 井田位置和自然地理  17-18
    2.1.1 井田位置和交通  17
    2.1.2 地形、地貌  17
    2.1.3 水文  17-18
  2.2 区域地质概况  18-19
  2.3 井田地质  19-25
    2.3.1 地层  19-22
    2.3.2 构造  22-25
3 水文地质条件  25-37
  3.1 区域水文地质条件  25-32
    3.1.1 矿区水文地质特征  25
    3.1.2 区域水文地质单元划分  25-28
    3.1.3 区域含水层(组)与隔水层特征  28-30
    3.1.4 区域地下水补径排条件  30-32
  3.2 井田水文地质条件  32-37
    3.2.1 矿井水文地质特征  32-34
    3.2.2 地下水的补、径、排条件  34-37
4 地下水赋存与动态特征  37-47
  4.1 岩溶裂隙发育特征与分布规律  37-39
    4.1.1 岩溶裂隙发育特征  37-38
    4.1.2 岩溶裂隙分布规律  38-39
  4.2 地下水赋存规律  39-42
  4.3 地下水动态特征  42-47
5 突水机理分析  47-57
  5.1 断裂构造  47-52
    5.1.1 区域构造应力场分析  47-48
    5.1.2 大中型构造对底板突水的影响  48-49
    5.1.3 小型断裂构造对底板突水的影响  49-52
  5.2 岩溶裂隙发育程度与富水性  52-57
    5.2.1 岩溶裂隙发育程度  52
    5.2.2 含水层富水性  52-53
    5.2.3 煤层底板岩性及其组合特征  53-57
6 突水危险性预测及涌水量估算  57-67
  6.1 突水危险性预测  57-64
    6.1.1 主要参数选择  57-58
    6.1.2 突水系数法  58-59
    6.1.3 安全隔水层厚度法  59-62
    6.1.4 突水危险性评价  62-64
  6.2 涌水量估算  64-67
    6.2.1 稳定流法  64-65
    6.2.2 水文地质比拟法  65-66
    6.2.3 推测矿井涌水量  66-67
7 矿井水的防治对策  67-73
  7.1 底板承压水防治方案可行性分析  67-70
    7.1.1 疏水降压方法  67-69
    7.1.2 带压开采技术  69-70
    7.1.3 防治水方案优化  70
  7.2 矿井水防治安全保障措施  70-73
    7.2.1 安全措施  70-71
    7.2.2 保障措施  71-73
8 结论与存在问题  73-77
  8.1 结论  73-75
  8.2 存在问题及建议  75-77
    8.2.1 存在问题  75
    8.2.2 建议  75-77
参考文献  77-81
作者简历  81-83
学位论文数据集  83

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中图分类: > 工业技术 > 矿业工程 > 矿山安全与劳动保护 > 矿山排水与堵水 > 矿山水灾的预防和处理
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