急倾斜浅煤层群围岩裂隙演化与降雨入渗规律研究

来源 :辽宁工程技术大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lzj668
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
急倾斜或大倾角煤炭储量约占全国煤炭储量的15%-20%左右,急倾斜煤层地质构造和煤层的分布形态等都与近水平煤层有很大的区别,研究急倾斜煤层采动后的裂隙演化规律简单的借用近水平和缓倾斜煤层的理论显然行不通。本文通过现场勘查、实验室试验和数值模拟相结合的研究方法对急倾斜煤层采动后围岩裂隙演化规律和降雨入渗的规律进行深入细致的研究。本论文以北京长沟峪矿区急倾斜煤层群为工程背景,依托课题项目,对矿区现场进行地质构造、水文条件、煤层分布、煤层倾角、大气降雨量和工作面涌水量等实地勘察,并采集岩石样本,进行实验室内岩石力学参数测定,利用折减法估算出矿区岩体节理的参数,并将其应用到数值模拟中。利用离散元数值软件计算煤层采动情况下围岩裂隙演化分布情况和分布规律;研究发现当煤层群进行开采时,受采动的影响,使出露地表的煤层和围岩发生松动,产生大量的采动裂隙,为雨水入渗提供通道,使雨水入渗到采煤工作面和采空区;基于围岩应力和裂隙演化规律的研究,对降雨入渗规律进行了模拟,并计算了采空区和工作面的涌水量,最终揭示雨水入渗的路径。通过对裂隙演化和雨水入渗规律的研究,得出了煤层开采深度在模型+45m水平以下时上部围岩出现阻水机制。对这种阻水机制的存在性进行深入的研究,利用分形理论计算了不同水平的煤层开采时张开、闭合裂隙的分布维数,得出了采深与围岩裂隙闭合率之间是线性递增关系和裂隙闭合率与采空区入渗量之间不对称的曲线关系,研究得到的急倾斜煤层群采动后围岩阻水机制可以为矿区进行合理的水害防治提供理论依据。
其他文献
为了解决传统能源日渐枯竭和传统能源大量使用所带来的环境问题,世界各国迫切需要发展既能替代日渐减少的传统能源,又环保的新型能源。作为现今技术最成熟,开发利用规模最大的新能源利用方式,风力发电逐渐成为各主要风电国家的重要电能供应方式。风电大规模并网运行,会取代系统内的常规发电机组,相应的会造成系统频率控制能力的减弱。因此在分析风电场并网对电力系统频率影响的基础上,研究风电场辅助常规机组进行调频的控制策
期刊
高高空、长航时无人机因其广泛应用前景正成为国内外的研究热点,这类飞机普遍具有大展弦比机翼的特点,对于大展弦比机翼,在飞行载荷作用下机翼会产生很大的弯扭变形,以至于常
期刊
本文概要介绍了国内外配电网自动化的发展应用情况,在分析各种配电自动化系统技术特性的基础上,根据隆尧城区配电网结构、运行特点,确定了隆尧城区配电自动化系统的模式,研究、设计了馈线自动化方案、FTU功能、通信方案以及配电SCADA系统。提出了一种故障隔离新方案,解决了线路各级开关逐级动作时限配合与配电自动化故障隔离的矛盾,降低了配电自动化系统建设对一次设备的性能要求。该系统在试运行中已经过多次故障考验
期刊
随着能源与环境问题日渐凸显,风力发电因其技术成熟、清洁可再生、储量巨大等优势得到了迅速发展。在风电并网容量不断增加的同时,风电自身的不确定性对电网的经济调度和安全
学位
在我国,薄煤层储量占煤炭总储量的20%左右,随着煤炭可采储量的日益枯竭,薄煤层开采已经成为许多矿井煤炭开采中不可避免的问题。北京昊华集团木城涧煤矿现已进入薄煤层开采阶
期刊