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复杂充水条件下煤矿水害预测研究

作　者: 张迎秋
导　师: 魏久传；郭建斌
学　校: 山东科技大学
专　业: 矿产普查与勘探
关键词: 龙固井田断层分维模糊数学富水性特征水害预测
分类号: TD745
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

本文对龙固煤矿3煤突水进行预测预报研究。文中采用“上三带”理论、“下三带”理论、突水系数等传统研究方法与构造分形维数、模糊聚类、多源信息复合等新理论相结合,运用定性分析与定量评价相结合的多种方法对多个含水层进行研究,划分富水区,预测对3煤开采威胁程度。利用沉积学、地质学等方法为技术手段,对3煤层顶底板岩层结构进行了详细的研究,总体上,山西组3煤层顶板岩性组合以砂岩为主夹泥岩,局部砂泥岩互层,砂岩厚度呈现出中部和东北部厚的特征,砂泥岩比普遍在1以上;山西组3煤底板岩性组合以砂泥岩互层为主,砂岩厚度呈现出南厚北薄、西厚东薄的特征,砂泥岩比变化较小;三灰厚度呈南厚北薄、东厚西薄的特点。3煤层顶底板富水性取决于砂岩厚度、砂泥岩比,砂岩厚度大于30m、砂泥比值大于3的部位顶板砂岩富水性好,砂岩厚度大于40m、砂泥比值大于1的部位底板砂岩富水性好。岩层富水性还与构造尤其是断裂构造有关,通过对煤层中的断层特征及分布特点进行分析,利用盒式维数的方法量化构造指标,构造维数大于2的部位,裂隙连通性强,有利于形成导水通道富水空间。在分析砂岩厚度、砂泥比、构造维数、灰岩厚度、灰岩埋深等单因素富水性的基础上,运用模糊聚类的原理和方法,对上述单因素标准化、标定后分类,预测出3煤层顶、底板砂岩以及三灰含水层的富水性,将富水性划分为富水性强、富水性中等、富水性弱三个等级;基于VB软件开发平台,建立顶板突水水害预测系统;运用MAPGIS多源信息复合的功能,通过区空间分析,对底板水害危险性分区,分为危险性强、危险性较强、较安全、安全四个等级;提出了龙固井田3煤层水害防治方案。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-12
1 绪论  12-19
  1.1 研究意义  12-13
  1.2 研究现状  13-17
  1.3 研究内容及方法  17-19
2 龙固煤矿矿井地质条件  19-24
  2.1 区域地质概况  19-21
  2.2 井田地层  21-22
  2.3 矿井构造特征  22-24
3 矿井水文地质条件分析  24-32
  3.1 区域水文地质条件概况  24-25
  3.2 矿井水文地质  25-30
  3.3 断层的含导水性分析  30-32
4 3煤顶底板沉积特征及采动破坏研究  32-48
  4.1 3 煤层顶底板沉积特征  32-39
  4.2 3 煤层顶板采动破坏研究  39-43
  4.3 煤层底板破坏分析  43-48
5 充水含水层富水性预测  48-66
  5.1 主采煤层顶底板砂岩厚度变化分析  48-51
  5.2 主采煤层顶底板砂泥岩比特征  51-53
  5.3 三灰厚度变化特征  53-54
  5.4 地质构造分形特征  54-58
  5.5 基于模糊聚类的主要含水层富水性预测  58-66
6 突水危险性分析  66-73
  6.1 3 煤层顶板突水危险性分析  66
  6.2 3 煤层底板砂岩突水危险性分析  66-68
  6.3 三灰突水危险性评价  68-71
  6.4 防治水措施  71-73
7 煤矿突水预测预报研究  73-80
  7.1 MAPGIS突水预测研究  73-77
  7.2 顶板突水预测系统研究  77-80
8 结论  80-82
参考文献  82-86
致谢  86-87
攻读学位期间参与的项目及发表的论文  87

复杂充水条件下煤矿水害预测研究

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