《浅埋煤层长壁工作面保水开采机理及其应用研究》PDF下载

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  • 作  者:马立强,张东升著
  • 出 版 社:徐州:中国矿业大学出版社
  • 出版年份:2013
  • ISBN:9787564617028
  • 页数:135 页
图书介绍:为解决西部干旱半半干旱矿区浅埋煤层普遍采用长壁开采而带来的水资源流失难题,提出由采动覆岩渗流场研究裂隙场的思路,研究了沙基型浅埋长壁工作面采动覆岩导水通道起始、扩展和闭合的动态发育过程及其分布特征。建立了统一的裂隙场、渗流场和采场矿压力学模型,分析采动覆岩破裂(断)及其再压实过程中渗流矢量、渗流速度及孔隙压力等变化规律;并将此规律与关键层结构运动全过程相结合,探讨关键层、含水层及隔水层的结构耦合效应,揭示了不同地质条件下开采参数对采动覆岩层间缝隙与层内裂隙发育的控制机理。提出浅埋煤层长壁工作面保水开采分类适用条件及其对应分类指标体系,从开拓部署、工作面布置及采煤工艺等方面,采取相应的控制性开采策略,并充分利用采后采空区,构建了浅埋煤层矿区保水开采设计与技术体系。

1 绪论 1

1.1 研究背景 1

1.2 研究现状及主要存在问题 2

1.3 展望 8

2 神东矿区浅埋煤层覆岩地质特征 9

2.1 矿区地质概况 9

2.2 覆岩地质特征 10

2.3 小结 12

3 隔水岩层裂隙演变规律 13

3.1 矿区隔水层特征 13

3.2 51201浅埋煤层工作面物理模拟 14

3.3 32201浅埋工作面物理模拟 19

3.4 采动覆岩裂隙发育规律 20

3.5 隔水层裂隙演变力学机理分析 23

3.6 小结 37

4 采动覆岩导水通道三维流固耦合模拟 38

4.1 三维流固耦合物理模拟 38

4.2 三维流固耦合数值模拟 46

4.3 小结 58

5 软、硬岩层的耦合破裂过程分析 60

5.1 基本顶关键层破断过程的模型分析 60

5.2 关键层与其下伏、上覆岩层的耦合关系 62

5.3 软、硬岩层的耦合破裂机理 69

5.4 软、硬岩层的耦合破裂模拟结论 74

5.5 小结 76

6 浅埋长壁工作面保水开采技术 77

6.1 浅埋长壁面保水开采适用条件分类 77

6.2 保水开采配套技术 83

6.3 小结 94

7 保水开采工程实践 95

7.1 上湾煤矿51201长壁工作面保水开采工业性试验 95

7.2 补连塔煤矿32201长壁工作面保水开采实践 108

7.3 浅埋厚硬顶板条件下保水开采技术 113

7.4 浅埋煤田采空区地下水库建设技术 119

7.5 小结 125

8 主要结论 126

参考文献 128