一、直接堵漏注浆法治理顶底板出水点(论文文献综述)
杨志斌[1](2021)在《煤层底板突水灾害动水快速截流机理及预注浆效果定量评价》文中研究指明煤层底板突水灾害发生后,钻孔控制注浆过水巷道动水快速截流,可以解决传统过水巷道动水截流工程量大、工期长且易产生次生灾害等技术难题,但其仍不能达到根治突水区域再次发生突水灾害的可能,为此后期还需开展突水通道截流或突水含水层堵源预注浆治理工作。目前,钻孔控制注浆动水快速截流理论研究远滞后于工程实践,突水通道截流或突水含水层堵源预注浆治理效果难以判断。因此,开展煤层底板突水灾害动水快速截流机理及预注浆效果定量评价研究具有重要的理论意义和工程实践价值。论文以水文地质学、流体力学和计算机科学等理论为基础,采用典型案例分析、理论分析、室内试验、物理模拟、数值模拟、现场实测等方法,对煤层底板突水灾害动水治理模式、过水巷道动水快速截流机理和突水通道截流或突水含水层堵源预注浆效果定量评价开展研究,取得以下主要成果:(1)考虑矿井淹没水位、突水因素和井巷空间位置三类基本因素,对煤层底板突水灾害动水治理条件进行了分类,并阐明了各种动水治理条件的难易程度。结合巷道掘进和工作面回采突水灾害特征,对两者动水治理模式进行了划分。(2)归纳了保浆袋囊钻孔控制注浆动水快速截流的主控因素及其适用条件,建立了过水巷道动水快速截流涌水与阻水模型和注浆建造水力模型,开发出了过水巷道动水快速截流大型模拟试验系统,可实现5m宽、4m高、动水流量2000m3/h的过水巷道在不同矿井淹没水位、不同突水水源水位条件下的快速截流模拟试验,其中突水水源水压最高可达5MPa。(3)开展了水灰比、水玻璃浓度和水泥单液浆与水玻璃体积比对凝胶时间、结石率和结石体强度非交互作用配比试验,得到钻孔控制注浆浆液抵抗动水冲刷最优配比参数为W:C取1,水玻璃浓度取30°Bé,C:S取100:30和100:50,其中C:S为100:30时,用于袋内充填注浆,C:S为100:50时,用于袋外控制注浆。(4)基于保浆袋囊钻孔控制注浆动水快速截流物理模拟和CFD-DEM耦合模型数值模拟,揭示了过水巷道动水快速截流机理是保浆袋囊能够使双液浆在袋囊之间控制运移扩散,并快速与巷道顶板堆积接顶,提前完成部分骨料铺底和充填阶段,加快巷内空气快速排出巷外,使得阻水体具有高阻弱渗阻水性能。(5)建立了突水通道截流或突水含水层堵源预注浆效果定量评价模型,并结合在实际注浆堵水工程案例中的应用,检验了该定量评价模型的可行性。
施亚丽[2](2021)在《刘桥一矿闭坑矿井地下水动态演化特征研究》文中进行了进一步梳理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]
牟林[3](2021)在《动水条件巷道截流阻水墙建造机制与关键技术研究》文中研究说明动水条件巷道截流技术长期处于经验摸索层面,其内在力学机理与关键技术缺乏系统研究,开展该项研究对提高矿井水害灾后治理技术水平有重要意义。通过理论分析、相似模拟试验、室内注浆试验、数值模拟计算、现场工程应用等手段,研究了动水巷道骨料灌注及注浆加固机理,分析了阻水墙与围岩的作用规律,探索了阻水墙建造的关键技术及优化方法。主要研究成果如下:(1)考虑流速、骨料粒径、断面糙度、坡度、投料速度等因素,研发了动水巷道截流堵水可视化试验模拟系统,为动水条件下截流过程研究奠定了基础。(2)通过相似模拟试验发现了骨料运移堆积规律,评价了主控因素对骨料灌注效果的影响机制,指出巷壁糙度对增加接顶概率的重要意义。分析了孔间距和钻孔数量的影响因素,提出正常灌注时从细到粗,接顶时粗细组合、上游下游搭配的投料原则。采用应力拱和管涌概念解释了堆积段的失稳溃坝机制。(3)建立了骨料中水泥浆液的运移方程,得出骨料粒径、浆液时变性及黏度为主要影响因素,结合室内测试发现了浆液运移存在空间分区效应,验证了水灰比0.7:1~1:1的浆液流动性和阻水性兼备适于大量灌注。(4)基于CFD-DEM耦合计算模型,模拟了骨料在水下运移堆积的一般过程,得出速度场和压力场的演化规律。建立了双巷截流模型,得出优先封堵其中一条巷道更具合理性。模拟了倾角对堆积规律的影响,结论与理论预测相符。(5)基于Mindlin模型建立了阻水墙应力状态方程,分析了水压力、围岩与墙体弹性模量比对墙体应力分布状态的影响,结合Flac3D软件进行了数值模拟验证,得出重点加固范围是上游距来水端较近的堆积区域。(6)基于堆积段水力学稳定性、浆液初凝时间和水流能量判据提出骨料堆积段长度的预测方法。根据截流过程中流量的空间分布,提出巷道未接顶区流速的估算方法。运用单孔灌注能力、预计截流时间与堆积长度相匹配的原理,提出钻孔数量的计算方法。(7)以石坝井煤矿截流堵水工程为例,对截流施工方案的关键参数进行了分析预测,通过现场试验和技术优化验证了阻水墙建造技术体系的有效性。
翟孟娟[4](2021)在《五沟煤矿1026工作面DF68断层无煤柱开采安全评价》文中研究指明我国受底板灰岩水威胁的开采煤层点多面广,其中因断层诱发的突水淹面淹井事故频发。论文研究的五沟煤矿,断层密度极高,留设的断层防水煤柱量大,资源损失严重。因此,如何采用现代岩土注浆加固技术,将断层破碎带由导水通道改造为隔水通道,实现断层无煤柱开采,成为岩土工程界研究的热点。因此开展1026工作面DF68断层无煤柱开采安全评价研究是十分必要。论文以五沟煤矿缩小DF68断层防水煤柱实现无断层煤柱开采为工程背景,在查阅国内外导水断层煤柱留设前沿技术与最新研究成果的基础上,结合地面、井下钻探及物探资料,系统地分析了1026工作面开采技术条件及DF68断层富含水性特征;设计并施工了井下断层探查、注浆治理与验证孔,采取了断层带及其周边岩样,测试了水理与力学性能,构建了采动演化特征模型,采用FLAC3D数值模拟等技术手段,分析了留设不同断层保护煤柱时采动顶、底板破坏特征及断层活化灾变规律;注浆改造了断层破碎带,改变了断层破碎带的阻隔水性能;加固了太灰含水层,有效提高了底板隔水层厚度,钻探验证了断层破碎带和灰岩含水层的注浆效果,获得了如下研究成果:(1)1026工作面原设计切眼长度62~210m,实施断层无煤柱开采后切眼92~240m;工作面顶板标高-460.00~-310.0m,煤厚2.12~5.55m,平均煤厚4m,平均倾角为8°,受多种水害威胁,留设的“四含”最小煤岩柱为62.4m;DF68断层为正断层,延展长度0.83km,落差0~35m,位于1026工作面南翼机巷附近,断层落差具有中间大、两头小的特点,原设计留设煤层防水煤柱30m,压煤30余万吨,工作面开采主要受顶板“四含”水,底板灰岩水及断层水威胁。(2)系统分析了1026工作面煤层赋存及水文地质条件,结合地面三维地震、地面物探、钻探资料以及对DF68断层地质与水文特征进行了评价,在新设计机巷实施了8次井下瞬变电磁探查,获得了断层带及工作面开采范围内物探异常区6处。(3)针对物探异常区,在工作面风、机巷设计3个钻场,施工异常区与断层探查钻孔14个,工程量743m,钻孔均未出水,表明DF68断层为不含(导)水断层。(4)使用RMT-150刚性压力机、SEM、XRD及XRF等仪器,对钻取的断层带及顶底板岩芯进行了抗压、抗拉强度实验微观成份分析,获得了各岩层力学性能参数、岩层电镜扫描图、X射线衍射图、X射线荧光图及颗粒成份SQX计算数据、颗粒成份谱峰识别结果与微观成份比例。(5)借助FLAC3D软件对留设不同断层防护煤柱宽度研究的工况下,模拟研究了工作面采动过程中断层带附近塑性区及应力演化规律,针对断层无煤柱开采可能引发的断层破碎带与底板灰岩含水层进行了注浆加固隔断,注浆量6384.4m3,注浆效果验证钻孔出水量均小于1m3/h,表明断层带注浆改变了断层破碎带属性,变导水通道为隔水层。(6)1026工作面上覆“四含”厚度为20.1~26.0m,平均22.33m,据工作面内1026-1采前水文检查孔抽水资料,其q=0.00683L/(s.m),k=0.024m/d,属弱含水层,Ⅱ类水体,覆岩类型属中硬类型,按最大采高4.8m,综合规范、实测资料工程类比,设计留设的防砂安全煤(岩)柱高度为36.91m,小于实际留设高度62.4m,满足“三下”开采规范要求。(7)工作面煤层底板标高-352.3~-495.45m,太原群灰岩水位标高-156.24m,隔水层厚度42.19~60.55m,平均49.47m,底板注浆改造后,突水系数为0.046~0.059MPa/m,小于临界值0.06MPa/m,满足《煤矿防治水细则》要求。(8)从防治水安全角度评价,在做好工作面回采过程中监测、监控、排水及应急处置方案等调控措施的前提下,1026工作面DF68断层具备无煤柱安全回采的条件。论文完成时,1026工作面在没有留设断层煤柱的情况下已经安全回采了520m,工作面涌水量约3~5m3/h,表明论文研究所采用方法、手段、措施及得出的结论具有较高的可信性与可推广性。图[82]表[21]参[73]
朱献德[5](2021)在《平朔井工一矿19110工作面底板水害防治技术研究及应用》文中指出本文结合平朔井工一矿的地质构造分布与水文地质条件,以该矿9号煤层十九采区19110工作面为研究对象,开展了该工作面在隐伏构造影响下的水文地质条件探查与分析、底板突水危险性评价、底板注浆改造方案设计以及工程实施等工作,确保了工作面的安全回采。论文的主要研究成果如下:(1)设计了19110工作面物探、钻探的探查方案,通过现场物探探查以及钻探验证,获取了工作面底板主要富水异常区以及对应的水文地质钻探验证资料,通过分析,获取了工作面底板富水范围、富水深度、含水层与隔水层分布规律、隐伏构造性质、发育特征等。(2)结合上述物探、钻探探查成果,根据工作面底板现有水压、水质观测资料及前期钻探资料,开展了底板奥灰富水性评价,获取了工作面底板奥灰的富水性规律;通过分析工作面底板隔水层厚度、奥灰水压等关键参数,评价了工作面底板奥灰的突水危险性。(3)针对井工一矿19110工作面底板奥灰富水性强、隐伏构造发育的实际条件,在工作面具有突水威胁的富水区域,针对导水通道设计了专门的注浆方案,并进行了现场工程实施;最后,采用工作面水量观测、水质分析对比、验证孔探查、瞬变电磁探查等方法对方案的实施效果进行了检验。验证结果表明工作面底板主要导水通道的“封堵塞”已经形成,止水效果良好,满足带压开采的要求,为工作面的安全回采创造了良好条件。该论文有图51幅,表27个,参考文献64篇。
史先志[6](2020)在《大埋深高承压水上采煤底板破坏演化及水害防治研究》文中认为随着煤矿开采向深部延伸开采,煤层底板灰岩水害问题已成为华北型煤田开采的最大技术难题之一。永城矿区地处黄淮平原腹部,是华北型煤田中受底板石炭纪及奥陶纪灰岩突水威胁的典型区域。从1982年建井到2019年共发生19次较大的灰岩突水事故,其中陈四楼煤矿就有9次。经过对陈四楼煤矿历年来突水事故案例分析、研究,根据突水系数理论进行验算,矿井各采掘头面的突水点根据水压及煤层底板与太原组上部含水段之间的厚度计算得出的突水系数值都不大于非正常地层块段的0.06MPa/m,突水点附近没有揭露具有明显断点的断层或褶皱等构造,综合分析认为矿井突出具有典型的深部太原组灰岩岩溶裂隙型突水特征。为此,论文以陈四楼煤矿典型的大埋深高承压2517综采工作面为研究对象,在系统收集整理和分析研究区地质和水文地质条件基础上,采用塑性理论及经验公式计算、数值模拟回采工作面顶底板应力变化及顶底板破坏特征、井下现场试验和室内岩样测试等方法,围绕深部开采煤层底板变形破坏及高承压太原组灰岩裂隙型突水机理这一科学问题进行了较系统深入研究。主要取得了如下研究成果:(1)选择具有代表性的埋藏深度大、底板赋存高承压水的2517综采工作面为研究对象,采用理论公式、塑性理论、室内FLAC3D数值模拟及井下工作面钻探结合高密度电法实测等数种方法,分别获得了采动底板最大破坏深度量值,揭示了在大埋深高承压水条件下二2煤层采动过程中底板破坏的演化特征,绘制了煤层底板变形破坏形态和水平方向的影响范围,提出了具有针对性的修正经验公式。(2)基于大埋深采动底板变形破坏演化特征基础上建立了研究区完整地段采动底板太原组灰岩裂隙型扩展的突水模式,分析了高地应力及高水压力联合作用下采动底板变形破坏逐渐向下发展和高水压含水层裂隙逐渐向上发展乃至贯通的突水理念,提出了临界突水的有效隔水层厚度表达式,并根据实际数据进行了验算。(3)基于深部采动底板破坏演化特征及太原组灰岩裂隙型突水机理研究基础上,经过井下注浆前及注浆后现场孔内采取岩芯样观测和地面实验室内灰岩岩样强度测定对比分析,确定了钻孔注浆目标岩层、选用的注浆材料和浆液扩散的半径,明确了纯水泥浆液是矿井煤层底板注浆改造的最优材料。(4)室内实验发现在高压水侵蚀作用下,未注浆的太原组灰岩岩石内裂隙发育,造成岩体抗压强度降低;在采用水泥浆液进行煤层底板加固后,煤层底板中各类孔隙被充填,岩石力学强度增加明显。论文采用施工注浆钻孔与考察钻孔结合的方式对浆液扩散半径进行了现场实测。考察钻孔实测资料证明,浆液扩散半径的长度与岩层裂隙网络发育规模、裂隙发育长度和宽度及浆液主剂材料具有密切关系,注入蒙脱石与水泥等混合材料作为注浆主剂的浆液的运移扩散半径比注入纯水泥作为注浆主剂的浆液的运移扩散半径大,但注浆后的岩石强度前者比后者低。(5)根据研究确定的注浆层位、注浆半径和注浆材料,论文选择了南五采区深部三个典型的大埋深高承压工作面分别进行了二2煤层底板注浆改造。在各试验综采工作面底板注浆加固前进行了瞬变电磁探测,查明了富水异常区;在工作面注浆加固后采用瞬变电磁探测技术对工作面注浆改造效果进行验证,用以指导注浆改造设计和施工,实现了在大埋深高承压条件下工作面的安全回采。论文基本确立了研究区针对太原组灰岩裂隙型突水的防治水技术流程。论文附有插图93幅,附表24个,参考文献157篇。
梁顺文[7](2019)在《五举煤矿白垩系立井施工涌水量预测及防治研究》文中认为煤矿水害是与瓦斯、矿压、火灾、粉尘并列的矿山建设和生产过程中的五大灾害之一,给煤矿安全生产带来了巨大的威胁。五举煤矿主井、副井、风井穿越下白垩系六盘山群第一段(K1L1)的厚度分别为267nm、242m、244m,在井筒建设过程中出现了下白垩系含水层厚度大、富水性强、埋深大、治理艰难的技术问题,在该地区立井建设中还没有采用非冻结法成功通过涌水量如此之大含水层的先例。本论文通过一系列水文地质和涌水量预测分析,模拟研究不同工况下含水层水压头、渗流速度场及涌水量的变化规律;提出了“工作面预注浆十分段掘砌+壁后注浆”的井筒水害治理方案,并对关键施工技术进行研究设计;通过实施解决了该矿井建设难题,实现了安全顺利通过强含水层。本研究进行的主要工作及取得的成果如下:(1)通过资料收集系统总结了五举煤矿主井、副井、回风立井穿过地层的整体情况,重点研究了三条井筒穿越白垩系强含水层地层的结构、厚度、地层的水文地质特性;(2)依据井筒检查孔数据,采用理论解析法、类比法获得了井筒一次全段开挖工况下井筒的涌水量数据,对比实际存在较大差异,研究发现本地区白垩系涌水量预测与实际差异原因:采用数值计算方法模拟井筒不同工况下,水压头响应、渗流速度场、涌水量变化,发现了本区域立井开挖时白垩系裂隙含水层水压头、渗流速度场、涌水量变化规律;不同开挖工况支护与不支护条件下涌水量变化规律;(3)依据五举煤矿三条井筒白垩系水害特征、涌水规律研究,设计了“工作面预注浆+分段掘砌+壁后注浆”的立井施工水害治理方案,实施后安全顺利通过下白垩系含水层,综合涌水量控制在国家规范要求之内,实现了安全无事故,井筒施工质量合格,注浆法防治水的附加投资只相当于冻结法的28%,附加工期相当于冻结法的50%,为利用注浆技术治理白垩系裂隙岩体强含水岩层水害,探索出了一条安全可靠的技术之路。本论文通过对五举煤矿白垩系裂隙岩体含水层进行了深入研究,提出了立井施工“工作面预注浆+分段掘砌+壁后注浆”的方法,并且通过成功实施,达到了预期理想效果,实现研究目标,对陇东地区新建矿井及国内同类型地层立井施工具有非常大的借鉴价值和推广应用的意义。
罗亚麒[8](2019)在《底抽巷工作面突水机理及注浆综合评价研究》文中提出焦作矿区位于我国典型的华北型煤田范围内,矿井工作面开采普遍受到底部岩溶裂隙含水层的严重威胁,尤其是在部分兼具煤与瓦斯突出危险的矿井,在采用布置煤层底板抽采巷进行穿层抽采瓦斯的防治措施后,底抽巷极易在工作面回采过程中成为导水通道,大大增加了工作面的突水危险性,已导致多起严重突水事故。另一方面,焦作矿区近年来发生了数起底板注浆加固工作面在回采过程中发生突水的事故,反映出对注浆加固工作面突水及防治水机理认识不足、缺乏合理注浆综合评价指标等问题。对此,本文以焦作矿区注浆加固工作面及底抽巷工作面发生突水为工程背景,采用案例分析、理论分析、数值模拟、现场实测、室内测试及模型试验相结合的方法,对底抽巷工作面突水机理、底板注浆加固机制及加固工作面突水危险性评价等问题进行了系统的研究,取得了如下创新性成果:(1)针对底抽巷位于工作面运输巷正下方且两者平行的情况,将问题简化为均质半无限弹性体内一点在上、下部均布载荷及线性载荷作用下的平面应变问题,同时考虑原岩应力、采空区冒落顶板作用、含水层水压及支承压力对底抽巷产生的远场应力,并通过线性叠加获得底抽巷的应力状态。(2)建立受底抽巷影响的底板隔水层“薄板”结构力学模型,宏观上通过挠度分析得出隔水层受水压作用的最大挠度发生在薄板的几何中心,且隔水层将出现与顶板相似的“O-X”型破断;底抽巷开挖后的围岩塑性区将会对隔水层厚度及强度产生局部影响,若底抽巷位于“薄板”结构的边缘,则其塑性区有可能与“O-X”型破断产生的边缘裂隙或裂缝沟通,从而造成底板突水事故的发生。(3)运用FLAC3D数值模拟软件计算的结果显示,底抽巷的开挖使得煤壁内侧应力集中程度增大12.8%,底板破坏深度增大16%;工作面切顶使开采后围岩塑性区范围减小,还使煤壁内侧应力集中程度降低6.8%;底抽巷充填使得煤壁内侧应力集中程度降低9.2%,底板破坏深度减小6.9%。结果表明底抽巷的开挖增加了底板的突水危险性,而切顶卸压及充填底抽巷则有利于底板突水防治。(4)底板钻孔直流电法观测表明,九里山矿14141工作面采取切顶卸压措施后的底板最大破坏深度为9.82m,对比相同条件下未切顶工作面底板破坏平均预计深度11.49m,该工作面底板破坏深度减少14.53%,表明切顶卸压能够有效降低工作面的来压强度,从而减小底板破坏深度,降低了工作面突水危险性。(5)超声波室内测试结果表明,不同岩性岩体的弹性模量相差较大,其中灰岩最大,砂岩居中,泥岩最小;注浆后裂隙岩体的弹性模量有明显增大,干燥状态下平均增幅为104.1%,浸湿状态下为102.9%,表明注浆能够有效提高裂隙岩体的连续性和完整性,使其整体力学性能得到显着加强,从宏观上验证了孔隙裂隙岩体注浆加固的“升降型”力学模型。(6)通过对焦作矿区5个主要矿井(4个突水,1个未突水)、13个典型工作面的2200余个底板注浆钻孔信息进行提炼与分析,构建了“2类影响类型、7个影响因子、3类影响指标显性划分、8种解析图形、2种突水危险性评价方法”的注浆加固工作面突水危险性评价体系,其中:“2类影响类型”指在采煤影响基本相同的条件下,工作面突水主要受底板注浆条件及注浆加固效果2类因素的影响;“7个影响因子”包括注浆条件类的4个突水影响因子:①工作面突水危险区因子、②沿工作面走向注浆孔“水量—水压”关系因子、③工作面底板导(富)水性因子、④工作面严重危险区底板导水性因子,以及注浆加固效果类的3个突水影响因子:⑤正常带与断层带注浆量差异因子、⑥注浆孔水压与累计注浆量关系因子、及⑦注浆孔水压、出水量及注浆量的“三参量”变化因子;“3类影响指标显性划分”即将影响因子划分为显性、一般及隐性3类影响指标,其中5个显性指标包括:突水点是否位于严重危险区、工作面严重危险区域面积比例、严重危险区底板出水分布类型、正常带单位面积注浆量及注浆孔“三参量”综合评价;2个一般性指标包括:工作面水源与水量、工作面底板导(富)水性;2个不明显指标包括:断层带注浆系数、注浆孔水压及累计注浆量;“8种解析图型”包括:①工作面突水危险性分区图;②工作面钻孔沿走向水量—水压变化图;③注浆孔在不同垂深分布图;④注浆孔累计出水次数在不同垂深分布图;⑤注浆孔累计出水量在不同深度分布图;⑥工作面断层带区域划分图;⑦工作面钻孔水压—累计注浆量时序变化图;⑧严重危险区注浆钻孔水压、出水量及注浆量时序变化图;“2种突水危险性评价方法”分别为以水压、出水量及注浆量为依据的“三参量”评价法,以及采用模糊数学理论的显性指标评价法。(7)将显着性分析中的显性因子作为评价指标,结合层次分析法(AHP)确定各指标权重,并采用模糊聚类理论对注浆加固工作面的底板突水危险性进行评价,得出当模糊聚类值R≤0.275时工作面底板突水危险性小,0.275<R<0.389时危险性中等,R≥0.389时工作面突水危险性高,应采取额外的防治水措施。(8)推导建立了单个倾斜注浆孔浆液扩散的迹线方程及水压在垂直方向上的表达式,在此基础上提出了单个倾斜注浆孔在开放型和封闭型裂隙含水层中的注浆模式、双注浆孔在完整岩体中的注浆模式等6种模式,并给出了钻孔群次序注浆过程中以水压、出水量和注浆量为工程判据的方法及其应用,形成了注浆钻孔群次序注浆模型。
徐钟[9](2018)在《复杂岩溶隧道涌突水演化机理及灾害综合防治研究 ——以新建叙大铁路为例》文中提出我国西南地区地质条件复杂,山岭隧道修建过程中经常遇到岩溶地质不良现象,尤其是岩溶涌突水现象。多变的岩溶地质构造、丰富的地下暗河体系、充沛的雨季降水量,致使岩溶隧道涌突水灾害的预测和防治工作十分困难,在施工过程中屡屡造成巨大的经济损失,甚至人员伤亡,岩溶涌突水灾害已成为隧道工程施工和运营过程中的重大安全隐患。岩溶地质环境具有复杂性和多样性,隧道工程中涌突水成灾的发生地点和时间均具有不确定性,造成工程施工过程中的灾害危险性评价容易出现偏差。岩溶涌突水演化过程的准确理解、岩壁防涌突水安全厚度的计算、成灾危险性的定量分析、岩溶空腔的综合处置等等问题,均在不断探讨之中,以便作为岩溶地质环境条件下隧道工程建设适宜性评价的工作基础。因此,本文以“复杂岩溶隧道涌突水演化机理及灾害综合防治研究——以新建叙大铁路为例”作为选题,依托“新建地方铁路叙永至大村线长大隧道超前地质预报关键技术研究”和“叙大铁路中坝隧道D9K55+221突水灾害形成机制、环境影响及工程措施专题研究”课题,以岩溶隧道涌突水演化过程为研究对象,考虑岩溶地质环境对涌突水成灾的影响,将岩溶涌突水的演化过程划分为四个阶段,分析防涌突水岩壁安全厚度的组成和计算方法,进行涌突水危险性评价和综合防治措施研究,探讨岩溶地区隧道工程建设的适宜性。完成的主要研究工作和取得的研究进展包括:(1)分析岩溶地质环境条件的系统构成,探讨岩溶地质环境对工程建设的影响及隧道工程建设的适宜性。分别从岩溶发育模式、区域岩溶地质、岩溶水文地质、岩溶洞穴(溶腔)等方面系统分析复杂岩溶地质环境的特点,根据岩溶地质调查和超前地质预报资料,分析岩溶隧道涌突水的危险性等级。根据系统科学理论,从构造地质系统、水文系统、岩体力学系统等方面分析和理解岩溶地质环境条件,为岩溶隧道涌突水灾害致灾因子的识别提供依据。(2)基于岩溶隧道涌突水灾害的演化过程,分析岩溶地质环境对涌突水成灾的影响,探讨防治涌突水成灾的关键因子。将岩溶隧道涌突水的演化过程划分为四个阶段,对各阶段的演化特点进行分析,对不同演化类型进行探讨。岩溶地质环境形成阶段受地形地貌、岩性分界面、褶皱、断层等要素作用,决定了涌突水发生的空间位置和类型;岩溶水系通道扩展阶段受地区雨量、地表形态、地质构造、地层岩性等影响,决定了涌突水发生的规模和危害性;岩壁安全厚度临界状态形成阶段受到开挖岩壁厚度减小、水势能增大、爆破振动等作用时,稳定性降低,促发涌突水、甚至突泥;涌突水释能降压阶段会对隧道形成危害,后续的降雨、暗河、地表水等水源补充,将控制是否再次发生涌突水灾害。岩溶涌突水灾害的致灾因子众多,岩壁的安全稳定性是防治涌突水灾害的关键要素,高压水力作用和施工扰动作用对岩壁安全临界状态的影响是研究重点。(3)基于损伤理论分析爆破振动对岩壁作用的累积效应和算法,考虑质点振动峰值速度的衰减规律,推导围岩爆破损伤区范围公式。基于断裂力学分析高压水力作用对岩壁作用的机理和算法,考虑溶腔水压力受季节性补给条件的影响,推导水力劈裂启动的临界强度因子公式。按最不利条件考虑爆破振动载荷,用拟静力法分析爆破振动与高压水力共同作用条件下,水力劈裂启动的临界强度因子公式表达为:结合施工扰动和高压水力共同作用,将岩壁临界安全厚度划分为爆破振动严重损伤区、岩溶裂隙区、水力劈裂扩展区、潜在危险区四个部分计算。(4)探讨隧道涌突水危险性综合评价体系的构建方式,分析致灾因子和指标评分标准。从岩溶地质环境、隧道围岩特征、扰动作用影响三个方面考虑岩溶隧道涌突水成灾的影响因素,分别从勘查设计、超前探测、施工开挖三个阶段进行灾害危险性的评价和控制,考虑因子的动态属性采用层次分析法建立涌突水灾害危险性评价指标体系,采用专家咨询法制定危险性评价指标的评分标准,结合案例探索成灾危险综合评价指标和体系的准确性。建立的隧道涌突水综合评价模型具有实用性,为分阶段控制成灾危险提供了依据。(5)探讨隧道涌突水灾害的综合防治措施,分析涌突水灾害的探测方法和防治工程施工技术要点。基于岩溶涌突水防治原则,分析不同岩溶地质环境条件下涌突水灾害的防治思路和施工对策,结合案例从超前地质预报、绕避与跨越、释能降压、管棚支护、注浆加固等方面,进行复杂岩溶地质环境条件下隧道涌突水灾害的综合防治措施研究,为隧道工程建设管理提供依据。
崔芳鹏,武强,林元惠,赵苏启,曾一凡[10](2018)在《中国煤矿水害综合防治技术与方法研究》文中研究表明本研究对基于充水水源、煤层与含水层相对位置和导水通道等依据进行分类的诸多矿井水害的防治技术与方法进行了分析与探讨。首先,分析阐述了基于充水水源进行分类的大气降水型、地表水源型、地下水源型、采空区水源型、袭夺水源型和离层水源型矿井水害的相应防治技术与方法;其次,分析阐述了基于煤层与充水含水层相对位置关系进行分类的顶板充水型、底板充水型和周边充水型矿井水害的相应防治技术与方法;最后,分析阐述了基于导水通道进行分类的陷落柱通道型、断裂裂隙通道型、窄条状隐伏露头通道型和其他导水通道型矿井水害的相应防治技术与方法。研究成果可为不同类型煤矿水害的精细化防治提供技术支持。
二、直接堵漏注浆法治理顶底板出水点(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
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。
写法范例:
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。
(2)本文研究方法
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。
三、直接堵漏注浆法治理顶底板出水点(论文提纲范文)
(1)煤层底板突水灾害动水快速截流机理及预注浆效果定量评价(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 问题的提出及研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 注浆技术研究现状 |
1.2.2 注浆材料研究现状 |
1.2.3 注浆理论研究现状 |
1.2.4 注浆模拟试验研究现状 |
1.2.5 注浆效果评价研究现状 |
1.3 存在的主要问题 |
1.4 研究内容与技术路线 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
2 煤层底板突水灾害动水治理影响因素与模式 |
2.1 煤层底板突水灾害动水治理影响因素 |
2.1.1 矿井淹没水位对动水治理的影响 |
2.1.2 突水因素对动水治理的影响 |
2.1.3 井巷空间位置对动水治理的影响 |
2.2 煤层底板突水灾害动水治理模式 |
2.2.1 巷道突水灾害动水治理模式 |
2.2.2 工作面突水灾害动水治理模式 |
2.3 本章小结 |
3 过水巷道动水快速截流主控因素与概念模型 |
3.1 过水巷道动水快速截流典型案例 |
3.1.1 单孔单袋控制注浆案例 |
3.1.2 单孔双袋控制注浆案例 |
3.2 过水巷道动水快速截流主控因素 |
3.3 过水巷道动水快速截流涌水与阻水模型 |
3.3.1 突水通道涌水模型 |
3.3.2 过水巷道阻水模型 |
3.4 过水巷道动水快速截流注浆建造水力模型 |
3.4.1 保浆袋水力模型 |
3.4.2 阻水段水力模型 |
3.5 本章小结 |
4 过水巷道动水快速截流模拟试验系统研发 |
4.1 模拟试验系统设计原理 |
4.1.1 模拟试验意义与目的 |
4.1.2 相似准则与设计原理 |
4.2 模拟试验功能系统设计 |
4.2.1 功能要求 |
4.2.2 概念设计 |
4.3 模拟试验设备系统组成 |
4.3.1 系统设计 |
4.3.2 设备组成 |
4.4 模拟试验流程与功能验证 |
4.4.1 试验流程 |
4.4.2 功能验证 |
4.5 本章小结 |
5 过水巷道动水快速截流模拟试验 |
5.1 浆液结石体特性配比试验 |
5.1.1 浆液初凝时间与结石率配比试验 |
5.1.2 浆液结石体强度配比试验 |
5.2 保浆袋囊变形移动规律及其对巷道流场变化特征试验 |
5.3 保浆袋囊对骨料快速灌注作用机制试验 |
5.4 保浆袋囊对水泥-水玻璃双液浆快速封堵作用机制试验 |
5.5 不同阻水体阻水能力差异试验 |
5.6 本章小结 |
6 过水巷道动水快速截流数值模拟 |
6.1 软件简介与计算原理 |
6.1.1 软件简介 |
6.1.2 数值模拟控制方程 |
6.2 动水抛袋试验数值模拟 |
6.2.1 模型结构与参数 |
6.2.2 工况条件 |
6.2.3 保浆袋囊运移规律及巷道流场变化特征 |
6.3 保浆袋囊对阻水体快速建造机制数值模拟 |
6.3.1 模型结构与参数 |
6.3.2 工况条件 |
6.3.3 保浆袋囊对阻水体快速建造机制分析 |
6.4 不同阻水体阻水能力差异试验数值模拟 |
6.4.1 模型结构与参数 |
6.4.2 工况条件 |
6.4.3 保浆袋囊对骨料堆积体阻水能力差异分析 |
6.5 本章小结 |
7 煤层底板突水灾害预注浆效果定量评价 |
7.1 煤层底板突水灾害注浆治理工况 |
7.2 突水通道截流或突水含水层堵源预注浆效果定量评价模型 |
7.2.1 评价指标选择 |
7.2.2 评价方法选择 |
7.2.3 数学模型建立 |
7.3 突水通道截流效果定量评价 |
7.3.1 现场测试方案 |
7.3.2 测试结果定性分析 |
7.3.3 测试结果定量分析 |
7.3.4 突水通道截流效果定量评价 |
7.4 本章小结 |
8 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 创新点 |
8.3 不足与展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(2)刘桥一矿闭坑矿井地下水动态演化特征研究(论文提纲范文)
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 |
(3)动水条件巷道截流阻水墙建造机制与关键技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 问题的提出及研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 巷道截流堵水技术 |
1.2.2 泥沙运动与物料输送 |
1.2.3 颗粒介质力学 |
1.2.4 砂土渗流理论 |
1.2.5 岩土注浆理论 |
1.2.6 固液两相流模拟 |
1.3 动水截流堵巷技术存在的主要问题 |
1.4 研究内容与技术路线 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
2 动水巷道截流堵水可视化试验模拟系统 |
2.1 相似准则研究 |
2.1.1 相似条件分析 |
2.1.2 相似准则分析 |
2.1.3 相似参数分析 |
2.2 平台研究对象 |
2.3 平台参数设定 |
2.4 试验系统设计 |
2.4.1 主要功能 |
2.4.2 系统设计 |
2.5 本章小结 |
3 动水环境骨料运移堆积理论与试验研究 |
3.1 骨料颗粒的受力状态分析 |
3.1.1 泥沙运动学相关概念 |
3.1.2 起动流速 |
3.1.3 动水休止角 |
3.1.4 沉降速度 |
3.2 骨料运移堆积的一般过程与规律 |
3.2.1 单孔灌注堆积体形态演化规律 |
3.2.2 多孔灌注堆积体形态演化规律 |
3.2.3 骨料灌注期间的几种典型现象 |
3.2.4 动水中骨料颗粒起动流速分析 |
3.3 动水中骨料灌注截流过程影响因素研究 |
3.3.1 正交试验原理 |
3.3.2 正交试验设计方案 |
3.3.3 正交试验数据分析 |
3.3.4 初始流速对灌注过程的影响 |
3.3.5 投料速度对灌注过程的影响 |
3.3.6 巷道坡度对灌注过程的影响 |
3.3.7 巷道糙度对灌注过程的影响 |
3.3.8 骨料粒径对灌注过程的影响 |
3.4 其他相关因素分析 |
3.4.1 孔间距及钻孔数量 |
3.4.2 投料次序 |
3.5 动水截流接顶-溃坝机制分析 |
3.5.1 截流各阶段的水力学状态 |
3.5.2 接顶溃坝过程的力学机制 |
3.6 本章小结 |
4 动水环境骨料注浆加固理论与试验研究 |
4.1 浆液在骨料中运动的模型研究 |
4.1.1 骨料堆积形态及空间分区 |
4.1.2 水泥浆的颗粒性与流动性 |
4.1.3 堆积疏松区浆液运移特征 |
4.1.4 堆积密实区浆液运移特征 |
4.1.5 骨料中浆液的运移扩散方程 |
4.1.6 主要注浆阶段的灌浆量分布 |
4.2 水泥浆液性能测定 |
4.2.1 测试方法 |
4.2.2 测试结果 |
4.3 骨料中浆液可注性测试 |
4.3.1 静态测试 |
4.3.2 动态测试 |
4.4 本章小结 |
5 骨料灌注截流过程流固耦合数值模拟研究 |
5.1 固-液两相流耦合方法原理 |
5.1.1 计算流体动力学原理 |
5.1.2 离散单元法原理 |
5.1.3 固-液两相流耦合原理 |
5.2 固-液两相流耦合模型的适应性验证 |
5.2.1 颗粒沉降特性的模拟验证 |
5.2.2 颗粒起动速度的模拟验证 |
5.2.3 堆积形态与流场的模拟验证 |
5.2.4 灌注速度与动水携砂能力模拟 |
5.2.5 阻水消压作用与流量分布规律模拟 |
5.3 骨料堆积一般过程模拟 |
5.3.1 骨料堆积的几个阶段 |
5.3.2 灌注过程中流速及压力演化 |
5.4 倾斜巷道中骨料堆积过程模拟 |
5.4.1 静水条件下的堆积 |
5.4.2 动水条件下的堆积 |
5.4.3 倾角对起动速度的影响 |
5.5 双巷条件下骨料堆积过程模拟 |
5.5.1 工况1 下双巷截流过程模拟 |
5.5.2 工况2 下双巷截流过程模拟 |
5.6 相关技术问题探讨 |
5.6.1 关于接顶过程 |
5.6.2 关于堆积长度 |
5.6.3 关于钻孔数量 |
5.7 本章小结 |
6 阻水墙与巷道围岩相互作用机理研究 |
6.1 阻水墙与围岩相互作用的解析模型 |
6.1.1 Mindlin位移解简介 |
6.1.2 阻水墙应力分布的解析解 |
6.2 阻水墙的受状态分析及破坏判据 |
6.2.1 阻水墙轴向应力及剪力分布 |
6.2.2 阻水墙受力和来水压力的关系 |
6.2.3 弹性模量比对应力分布的影响 |
6.2.4 水压载荷对阻水墙的应力影响范围 |
6.2.5 阻水墙的强度破坏判据 |
6.3 阻水墙与围岩受力状态数值模拟 |
6.3.1 Flac3D软件简介及数值模型 |
6.3.2 堵水之前过水巷道的受力状态 |
6.3.3 注浆之后阻水墙的受力状态 |
6.4 本章小结 |
7 动水截流堵巷工程参数估算与技术优化 |
7.1 典型工程数据统计与分析 |
7.2 阻水墙工程量预测方法研究 |
7.2.1 阻水墙堆积段长度的控制因素 |
7.2.2 基于施工过程的堆积段长度预测 |
7.2.3 基于数据分析的堆积段长度预测 |
7.3 灌注期间骨料粒径选择判据 |
7.4 钻孔数量与间距分析预测 |
7.5 阻水墙建造施工过程优化 |
7.5.1 技术体系建立 |
7.5.2 施工过程优化 |
7.6 本章小结 |
8 动水截流堵巷技术现场工程应用 |
8.1 项目背景 |
8.2 技术模型分析 |
8.3 截流方案设计 |
8.3.1 总体技术方案 |
8.3.2 骨料用量估计 |
8.3.3 钻孔数量预计 |
8.3.4 骨料粒径选取 |
8.3.5 钻探工程设计 |
8.4 截流堵水过程 |
8.4.1 骨料灌注 |
8.4.2 注浆加固 |
8.4.3 效果评价 |
8.5 本章小结 |
9 结论与展望 |
9.1 结论 |
9.2 创新点 |
9.3 不足与展望 |
参考文献 |
附录 相似模拟、室内试验及现场工程应用照片 |
致谢 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(4)五沟煤矿1026工作面DF68断层无煤柱开采安全评价(论文提纲范文)
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 采动断层活化及断层防护煤柱留设研究现状 |
1.2.2 数值模拟在断层研究中的应用现状 |
1.2.3 煤层底板突水机理研究 |
1.2.4 底板注浆技术研究 |
1.3 研究内容 |
1.3.1 水文地质条件研究 |
1.3.2 DF68断层探查分析 |
1.3.3 10煤开采覆岩破坏规律研究 |
1.3.4 底板注浆加固改造研究分析 |
1.3.5 1026工作面采前防治水及开采安全性评价 |
1.4 研究技术路线 |
第二章 1026工作面水文地质条件 |
2.1 地质条件分析 |
2.1.1 1026工作面位置 |
2.1.2 地层情况 |
2.1.3 煤层特征 |
2.1.4 地质构造 |
2.2 水文地质条件分析 |
2.2.1 水文地质条件分析 |
2.2.2 灰岩岩溶含水层 |
2.3 DF68断层探查分析 |
2.4 1026工作面里段面内构造槽波探测 |
2.5 1026工作面顶板富水性瞬变电磁法探测 |
2.6 1026工作面工程地质条件 |
2.6.1 10煤煤层顶底板岩性特征 |
2.6.2 岩块强度室内试验结果与分析 |
2.6.3 阻水性能评价 |
2.7 本章小结 |
第三章 DF68 断层防护煤柱留设数值模拟研究 |
3.1 FLAC~(3D)软件的基本功能 |
3.2 计算模型设计 |
3.3 1026工作面的数值模拟 |
3.3.1 岩体的应力变化 |
3.3.2 顶底板垂直位移变化特征 |
3.3.3 顶底板塑性区变化特征 |
3.3.4 采动后断层渗流特征及顶底板岩体内孔隙水压分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 工作面防治水工程探查分析 |
4.1 工作面治理前涌水量预计 |
4.1.1 煤层顶底板砂岩裂隙含水层涌水量估算 |
4.1.2 10煤层底板灰岩涌水量估算 |
4.1.3 工作面最大涌水量估算 |
4.2 底板改造钻探探查分析 |
4.2.1 10煤底板灰岩含水层特征 |
4.2.2 10煤底板灰岩突水系数计算 |
4.2.3 底板注浆改造含水层范围及层位选择 |
4.3 底板钻孔注浆过程 |
4.3.1 钻孔设计 |
4.3.2 底板钻孔注浆过程 |
4.4 注浆改造后效果评价 |
4.4.1 顶板砂岩裂隙含水层(段) |
4.4.2 底板灰岩含水层 |
4.4.3 探查成果分析 |
4.4.4 太灰水突水系数计算 |
4.4.5 工作面回采期间涌水量预测 |
4.5 本章小结 |
第五章 工作面采前防治水安全评价 |
5.1 “四含”水 |
5.2 10煤顶板砂岩裂隙水 |
5.3 面内及周边断层水 |
5.4 10煤底板太灰水 |
5.4.1 突水系数评价 |
5.4.2 开采经验分析评价 |
5.4.3 安全隔水层厚度分析评价 |
5.5 本章小结 |
第六章 DF68断层下盘无煤柱开采安全评价 |
6.1 “四含”水害评价 |
6.1.1 按“三下”开采规范留设 |
6.1.2 按“计算机数值计算”成果留设 |
6.1.3 五沟煤矿实测成果资料 |
6.1.4 10煤开采“四含”水害评价 |
6.2 1026工作面太灰突水危险性评价 |
6.3 顶底板砂岩裂隙水突水危险性评价 |
6.3.1 10煤底板采动导水破坏带 |
6.3.2 “突水系数法”评价分析 |
6.4 经济效益分析 |
6.5 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介及读研期间主要科研成果 |
(5)平朔井工一矿19110工作面底板水害防治技术研究及应用(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.3 研究内容与技术路线 |
2 矿区地质与水文地质条件 |
2.1 矿井地质条件 |
2.2 矿井水文地质条件 |
2.3 矿区充水条件 |
3 工作面水文地质条件综合探查与分析 |
3.1 工作面概况 |
3.2 工作面水文地质条件物探探查及分析 |
3.3 工作面水文地质条件钻探探查与分析 |
3.4 工作面水文地质条件综合分析 |
3.5 本章小结 |
4 工作面底板奥灰富水性及突水危险性评价 |
4.1 工作面底板奥灰富水性评价 |
4.2 底板奥灰突水危险性评价 |
4.3 底板奥灰涌水量计算 |
4.4 本章小结 |
5 工作面底板注浆改造方案设计及实施 |
5.1 注浆改造工程方案设计 |
5.2 注浆改造工程实施 |
5.3 注浆效果的现场检验 |
5.4 本章小结 |
6 结论 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(6)大埋深高承压水上采煤底板破坏演化及水害防治研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 选题背景与研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 存在的主要问题 |
1.4 研究内容和技术路线 |
2 研究区地质、水文地质概况及突水原因分析 |
2.1 地质条件分析 |
2.2 水文地质条件分析 |
2.3 矿井主要突水点及突水原因分析 |
2.4 本章小结 |
3 基于大埋深煤层底板变形破坏演化特征的太原组灰岩裂隙型突水机理研究 |
3.1 典型试验工作面概况 |
3.2 大埋深煤层底板破坏演化特征研究 |
3.3 大埋深煤层底板太原组灰岩裂隙型突水机理 |
3.4 本章小结 |
4 大埋深高承压条件下煤层底板太原组灰岩注浆充填效果研究 |
4.1 注浆层位确定及试验方案设计 |
4.2 注浆试验及结果对比分析 |
4.3 浆液扩散机理分析 |
4.4 本章小结 |
5 大埋深高承压工作面太原组灰岩裂隙水治理应用研究 |
5.1 工作面底板改造的目的及原则 |
5.2 研究成果现场应用实例研究 |
5.3 工作面太原组灰岩裂隙型水害防治实证效果分析 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
作者简介 |
学位论文数据集 |
(7)五举煤矿白垩系立井施工涌水量预测及防治研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 选题背景与意义 |
1.2 国内外研究综述 |
1.2.1 井筒涌水量预测研究现状 |
1.2.2 立井施工水害防治发展现状 |
1.3 研究内容及技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术研究路线 |
2 五举煤矿水文地质特征及井筒涌水量预测 |
2.1 五举煤矿井水文地质特征 |
2.1.1 井田基本概况 |
2.1.2 井田水文地质特征 |
2.1.3 井筒设计概况 |
2.1.4 井筒地层水文特性 |
2.2 井筒涌水量预测 |
2.2.1 解析法涌水量预测 |
2.2.2 类比法涌水量预测 |
2.2.3 涌水量预测结果综合分析 |
2.3 五举井筒施工实际水害情况 |
2.4 实际涌水量与预测结果对比分析 |
2.5 本章小结 |
3 立井施工井筒涌水规律数值模拟研究 |
3.1 数值计算理论基础 |
3.1.1 渗流水力比降的有限元计算 |
3.1.2 渗流量的有限元计算 |
3.2 井筒含水层一次全段开挖模拟分析 |
3.2.1 构建数值计算模型 |
3.2.2 井筒水压头变化规律 |
3.2.3 围岩渗流速度场特征 |
3.2.4 井筒涌水量规律 |
3.3 井筒含水层分段掘砌模拟分析 |
3.3.1 数值计算模型的建立 |
3.3.2 井筒水压头变化规律 |
3.3.3 围岩渗流速度场特征 |
3.3.4 井筒涌水量规律 |
3.4 本章小结 |
4 五举煤矿井筒施工水害治理对策 |
4.1 井筒施工水害治理方案 |
4.1.1 井筒过强含水层水害治理认识 |
4.1.2 治理思路 |
4.1.3 防治水目标 |
4.1.4 治理方式选择依据 |
4.2 井筒注浆法施工设计 |
4.2.1 工作面探水设计 |
4.2.2 带水作业井壁质量控制 |
4.2.3 壁后注浆设计 |
4.2.4 工作面预注浆设计 |
4.3 方案实施及水害治理效果 |
4.3.1 主立井白垩系水害治理情况 |
4.3.2 副立井白垩系水害治理情况 |
4.3.3 回风立井白垩系水害治理情况 |
4.3.4 取得的实际效果 |
4.4 本章小结 |
5 结论与展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
附录Ⅰ 作者在攻读硕士学位期间发表的论文 |
附录Ⅱ |
五举井田综合柱状图(上半部分) |
五举井田综合柱状图(下半部分) |
附录Ⅲ 主立井穿过的白垩系柱状图 |
附录Ⅳ 副立井穿过的白垩系柱状图 |
附录Ⅴ 风井穿过的白垩系柱状图 |
附录Ⅵ 图1-4主立井围岩注浆前照片 |
附录Ⅶ 图5-8主立井围岩注浆后照片 |
附录Ⅷ 图9-10回风立井围岩注浆前照片 |
附录Ⅸ 图11-12回风立井围岩注浆后照片 |
(8)底抽巷工作面突水机理及注浆综合评价研究(论文提纲范文)
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 底板突水机理研究现状 |
1.2.2 底板注浆加固研究现状 |
1.2.3 煤层底板突水危险性评价研究现状 |
1.3 待解决的关键技术问题 |
1.4 研究内容及技术路线 |
1.4.1 主要研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
2 底板注浆加固工程背景及突水分析 |
2.1 底板注浆工程背景 |
2.1.1 研究区域水文地质特征 |
2.1.2 研究区域开采条件 |
2.2 注浆加固工作面突水概况及原因分析 |
2.2.1 赵固一矿工作面突水情况 |
2.2.2 九里山矿工作面突水情况 |
2.2.3 古汉山矿工作面突水情况 |
2.2.4 演马庄矿工作面突水情况 |
2.2.5 突水原因分析 |
2.3 底抽巷工作面概况 |
2.3.1 九里山矿14141工作面参数 |
2.3.2 底抽巷及切顶布置 |
2.4 本章小结 |
3 有底抽巷工作面底板突水机理及注浆加固分析 |
3.1 支承压力及水压作用的底抽巷围岩稳定性分析 |
3.1.1 底抽巷所受远场应力模型 |
3.1.2 支承压力及含水层水压的远场应力分布 |
3.1.3 底抽巷围岩应力分析 |
3.1.4 底抽巷围岩塑性区范围分析 |
3.2 受承压水影响的底板突水宏观分析 |
3.2.1 底板隔水层力学模型建立 |
3.2.2 底板隔水层破断的挠度分析 |
3.2.3 底抽巷影响分析 |
3.3 底板注浆加固岩体“升降型”扰动模型 |
3.3.1 孔隙裂隙岩体的类型划分 |
3.3.2 注浆对岩体的加固作用分析 |
3.3.3 采动对岩体的扰动作用分析 |
3.4 本章小结 |
4 底抽巷工作面防治水效果分析 |
4.1 底抽巷与切顶影响的数值模拟研究 |
4.1.1 试验方案及模型建立 |
4.1.2 数值模拟结果分析 |
4.1.3 数值模拟方案比较 |
4.2 底板破坏深度的直流电法观测 |
4.2.1 底板钻孔直流电法观测原理 |
4.2.2 测站布置及观测方案设计 |
4.2.3 电法观测成果分析 |
4.2.4 切顶卸压影响分析 |
4.3 注浆对岩体影响的超声波室内测试 |
4.3.1 试验过程 |
4.3.2 试验结果及分析 |
4.4 本章小结 |
5 底板注浆条件的突水影响因子分析 |
5.1 工作面突水危险区因子 |
5.1.1 危险区划分依据及原则 |
5.1.2 危险区分布解析图形 |
5.1.3 因子显隐性分析 |
5.2 沿工作面走向注浆孔“水量—水压”关系因子 |
5.2.1 工作面沿走向出水特征解析图形 |
5.2.2 因子显隐性分析 |
5.3 工作面底板导(富)水性因子 |
5.3.1 底板导(富)水性分布及危险性划分 |
5.3.2 工作面底板导(富)水性解析图形 |
5.3.3 因子显隐性分析 |
5.4 工作面严重危险区底板导水性因子 |
5.4.1 严重危险区底板导水性解析图形 |
5.4.2 因子显隐性分析 |
5.5 本章小结 |
6 注浆效果影响因子分析及突水危险评价 |
6.1 正常带与断层带注浆量差异因子 |
6.1.1 工作面断层带区域划分解析图形 |
6.1.2 因子显隐性分析 |
6.2 注浆孔水压与累计注浆量关系因子 |
6.2.1 工作面注浆孔水压与累计注浆量解析图形 |
6.2.2 因子显隐性分析 |
6.3 注浆孔水压、出水量及注浆量变化因子 |
6.3.1 工作面注浆孔“三参量”等级划分标准 |
6.3.2 工作面注浆孔“三参量”解析图形 |
6.3.3 因子显隐性分析 |
6.4 突水危险性评价指标分析 |
6.4.1 突水危险性评价指标分类 |
6.4.2 特征指标评价异常分析 |
6.5 基于模糊聚类的底板突水危险性评价 |
6.5.1 模糊聚类分析法简介 |
6.5.2 基于AHP的指标权重计算 |
6.5.3 底板突水危险性评价 |
6.6 本章小结 |
7 群孔次序注浆模式及浆液扩散规律研究 |
7.1 群孔次序注浆模式与工程应用 |
7.1.1 群孔次序注浆工艺简介 |
7.1.2 群孔次序注浆模式分析 |
7.1.3 基于“三参量”注浆模式的工程应用 |
7.2 裂隙岩溶含水层注浆加固模型试验 |
7.2.1 试验设备及材料 |
7.2.2 试验模型的建立 |
7.2.3 试验过程及结果分析 |
7.3 本章小结 |
8 结论与展望 |
8.1 主要结论 |
8.2 创新点 |
8.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(9)复杂岩溶隧道涌突水演化机理及灾害综合防治研究 ——以新建叙大铁路为例(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 前言 |
1.1 选题依据与研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 岩溶环境研究理论与发展 |
1.2.2 岩溶隧道涌突水演化机理研究 |
1.2.3 岩溶隧道防涌突水岩壁稳定性研究 |
1.2.4 岩溶隧道涌突水危险性评价研究 |
1.2.5 岩溶隧道涌突水综合防治措施研究 |
1.3 研究内容与技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
1.3.3 关键技术问题 |
1.4 取得的主要成果及创新点 |
1.4.1 取得的主要成果 |
1.4.2 创新点 |
第2章 叙大铁路工程及岩溶地质环境条件研究 |
2.1 工程建设常见岩溶地质问题 |
2.1.1 岩溶区工程地质灾害常见类型 |
2.1.2 隧道工程岩溶地质灾害类型 |
2.1.3 隧道岩溶灾害危险性等级划分 |
2.2 铁路沿线工程地质概况 |
2.2.1 地形地貌 |
2.2.2 地层岩性 |
2.2.3 地质构造与地震 |
2.2.4 水文地质条件 |
2.3 铁路沿线岩溶发育特征 |
2.3.1 地表岩溶地质现象 |
2.3.2 岩溶管道发育特征 |
2.3.3 岩溶水富集区分布 |
2.3.4 岩溶洞穴(溶腔)研究 |
2.4 铁路沿线岩溶分布与危险性等级划分 |
2.4.1 岩溶灾害类型和分布情况 |
2.4.2 岩溶灾害危险性等级划分 |
2.4.3 隧道工程建设适宜性评价 |
2.5 本章小结 |
第3章 岩溶隧道涌突水过程演化研究 |
3.1 岩溶地质环境形成阶段 |
3.1.1 地表负地形的影响 |
3.1.2 岩性分界面的影响 |
3.1.3 褶皱的影响 |
3.1.4 断层的影响 |
3.2 岩溶水系通道扩展阶段 |
3.2.1 岩溶裂隙型 |
3.2.2 岩溶管脉型 |
3.2.3 岩溶管道型 |
3.2.4 岩溶洞穴型 |
3.2.5 岩溶暗河型 |
3.3 岩壁安全临界状态形成阶段 |
3.3.1 围岩极限平衡状态分析 |
3.3.2 高压水力作用分析 |
3.3.3 爆破振动作用分析 |
3.3.4 涌突水安全厚度分析 |
3.3.5 算例分析 |
3.4 岩溶涌突水释能降压阶段 |
3.4.1 岩壁稳定性破坏的激发条件 |
3.4.2 按泥水体特征划分类型 |
3.4.3 按破坏特征划分类型 |
3.5 复杂岩溶隧道涌突水演化过程分析 |
3.5.1 岩溶地质构造特征分析 |
3.5.2 岩溶水系通道特点分析 |
3.5.3 岩壁安全临界状态分析 |
3.5.4 泥水体释放特征分析 |
3.5.5 涌突水成灾演化过程综合分析 |
3.6 本章小结 |
第4章 岩壁防涌突水安全性计算与模拟研究 |
4.1 岩壁防涌突水机理研究 |
4.1.1 宏观防治机理 |
4.1.2 岩体损伤研究 |
4.2 施工开挖对隧道围岩的影响 |
4.2.1 围岩应力状态分析 |
4.2.2 隧道分步开挖数值模拟 |
4.3 爆破振动的影响及算法研究 |
4.3.1 爆破振动作用理论计算 |
4.3.2 施工爆破振动数值模拟 |
4.3.3 数据统计与分析 |
4.4 高压水力作用的影响及算法研究 |
4.4.1 高压水力作用理论计算 |
4.4.2 富水溶腔对岩壁高压水力作用模拟 |
4.4.3 数据统计与分析 |
4.5 本章小结 |
第5章 岩溶隧道涌突水危险性评价研究 |
5.1 涌突水危险性影响分析 |
5.1.1 岩溶隧道涌突水对水系的影响 |
5.1.2 岩溶隧道涌突水对地表居民饮用水源的影响 |
5.2 涌突水危险性评价指标体系 |
5.2.1 危险性评价的意义 |
5.2.2 危险性影响因素与控制 |
5.2.3 危险性评价体系及指标分析 |
5.3 涌突水危险性评价指标评分标准 |
5.3.1 岩溶地质环境指标评分标准 |
5.3.2 隧道围岩特征指标评分标准 |
5.3.3 扰动作用影响指标评分标准 |
5.4 复杂岩溶隧道涌突水危险性综合评价 |
5.4.1 岩溶地质环境分析与评分 |
5.4.2 隧道围岩特征分析与评分 |
5.4.3 扰动作用影响分析与评分 |
5.4.4 影响因子的动态属性 |
5.4.5 致灾危险性综合评价 |
5.5 本章小结 |
第6章 岩溶隧道涌突水灾害防治措施研究 |
6.1 岩溶隧道涌突水灾害防治思路和常见方案 |
6.1.1 灾害防治思路 |
6.1.2 灾害防治方案 |
6.1.3 超前地质综合预报 |
6.1.4 岩体加固技术综合应用 |
6.1.5 水源疏导技术综合应用 |
6.2 复杂岩溶隧道涌突水综合防治措施研究 |
6.2.1 防治思路与方案 |
6.2.2 绕避跨越措施 |
6.2.3 释能降压措施 |
6.2.4 管棚支护措施 |
6.2.5 注浆加固措施 |
6.3 本章小结 |
结论与展望 |
结论 |
展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间取得学术成果 |
(10)中国煤矿水害综合防治技术与方法研究(论文提纲范文)
1 防治技术分类依据 |
2 充水水源型水害防治技术方法 |
2.1 大气降水型水害防治技术与方法 |
2.2 地表水源型水害防治技术与方法 |
2.2.1 地表大型水体触发型水害防治技术与方法 |
2.2.2 地表塌陷漏洞触发型水害防治技术与方法 |
2.3 地下水源型水害防治技术与方法 |
2.3.1 孔隙型矿井水害防治 |
2.3.2 裂隙型矿井水害防治 |
2.3.3 岩溶型矿井水害防治 |
2.4 采空区水源型水害防治技术与方法 |
2.5 袭夺水源型水害防治技术与方法 |
2.6 离层水源型水害防治技术与方法 |
3“煤”-“水”相对位置型水害防治技术方法 |
3.1 顶板充水型水害防治技术与方法 |
3.2 底板充水型水害防治技术与方法 |
3.3 周边充水型水害防治技术与方法 |
4 导水通道型水害的防治技术方法 |
4.1 陷落柱通道型水害防治技术与方法 |
4.2 断裂裂隙通道型水害防治技术与方法 |
4.3 其他通道型水害防治技术与方法 |
5 其他类型矿井水害防治技术方法 |
6 结论 |
四、直接堵漏注浆法治理顶底板出水点(论文参考文献)
- [1]煤层底板突水灾害动水快速截流机理及预注浆效果定量评价[D]. 杨志斌. 煤炭科学研究总院, 2021(01)
- [2]刘桥一矿闭坑矿井地下水动态演化特征研究[D]. 施亚丽. 安徽理工大学, 2021(02)
- [3]动水条件巷道截流阻水墙建造机制与关键技术研究[D]. 牟林. 煤炭科学研究总院, 2021
- [4]五沟煤矿1026工作面DF68断层无煤柱开采安全评价[D]. 翟孟娟. 安徽建筑大学, 2021(08)
- [5]平朔井工一矿19110工作面底板水害防治技术研究及应用[D]. 朱献德. 中国矿业大学, 2021
- [6]大埋深高承压水上采煤底板破坏演化及水害防治研究[D]. 史先志. 中国矿业大学, 2020(01)
- [7]五举煤矿白垩系立井施工涌水量预测及防治研究[D]. 梁顺文. 西安科技大学, 2019(01)
- [8]底抽巷工作面突水机理及注浆综合评价研究[D]. 罗亚麒. 中国矿业大学(北京), 2019(09)
- [9]复杂岩溶隧道涌突水演化机理及灾害综合防治研究 ——以新建叙大铁路为例[D]. 徐钟. 成都理工大学, 2018
- [10]中国煤矿水害综合防治技术与方法研究[J]. 崔芳鹏,武强,林元惠,赵苏启,曾一凡. 矿业科学学报, 2018(03)