顶板涌水量论文-李超峰

顶板涌水量论文-李超峰

导读:本文包含了顶板涌水量论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:黄陇煤田,洛河组含水层,导水裂隙带,井下放水钻孔

顶板涌水量论文文献综述

李超峰[1](2019)在《采煤工作面顶板巨厚层状含水层涌水量预测研究》一文中研究指出近年来,随着我国西部煤炭资源的大规模开发利用,由矿井顶板水害引发的安全问题日益严峻。目前,针对顶板水害相关问题的研究还存在诸多不足,主要表现在巨厚层状非均质含水层垂向水文地质性质差异性特征、综放采煤工作面顶板导水裂隙带发育规律、采煤工作面煤层顶板含水层涌水机理、工作面和矿井涌水量预测的水文地质概念模型和计算方法等方面。黄陇煤田彬长矿区属于典型的煤层顶板非均质巨厚砂岩含水层充水类型的矿井。以高家堡井田首采区为例,具有煤层巨厚(为3.00~18.13 m,平均为10.75 m)且埋深较大(约1 km)、洛河组砂岩含水层巨厚(为318.00~509.93 m,平均为400.35 m)且强富水(单位涌水量q最大为2.248 L/(s·m))、含水层与煤层之间的间距较小(为31.81~160.30m,平均为84.02 m)、含水层水压力较大(井下钻孔实测洛河组水压力可达7.4MPa)、工作面和矿井涌水量持续较大(单个工作面最大涌水量可达1200 m~3/h,目前矿井涌水量已大于3000 m~3/h且仍未稳定)等特点,且矿井水害已经成为制约矿井生产和威胁矿井安全的首要问题。因此,开展矿井顶板水害形成条件、涌水机理及涌水量预测理论与方法等问题的研究,具有重要的理论意义、社会意义和经济意义。本论文以高家堡井田为重点解剖区,系统、深入地开展了巨厚洛河组砂岩含水层垂向水文地质特征差异性、上覆含水层向工作面充水机理及工作面涌水量预测理论与方法研究。本论文以黄陇煤田彬长矿区的高家堡井田为典型研究区域,通过水文地质特征和含水层之间水力联系对比分析,对巨厚洛河组砂岩含水层垂向水文地质特征进行了精细刻画与研究;采用井下上仰钻孔注水测漏法、“井-地”联合微震监测与数值模拟等方法对典型采煤工作面顶板导水裂隙带发育规律进行了原位测试研究;对综放采煤工作面煤层顶板导水裂隙带发育规律及其控制因素进行了研究;采用地下水动力学与矿井水文地质学的基本理论与方法,对层状非均质承压含水层水向采煤工作面渗移运动规律,含水层向工作面涌水机理及涌水量预测理论与方法开展了研究,并进行了工程示范应用,取得了如下创新性成果。(1)首次将研究区洛河组含水层垂向上划分为上、中、下叁段,获得了洛河组垂向水文地质特征及其差异性,深化了对洛河组含水层水文地质特征的认识。研究成果表明:洛河组上段与下段岩性主要为砂泥岩互层,平均厚度分别为77.52m和72.57 m,中段则以细、中、粗粒砂岩为主,平均厚度为236.95 m;地层平均孔隙率上段为10.82%~16.69%,中段为19.21%~23.63%,下段为12.45%~18.18%;地下水位上段为+925.75~+925.99 m,中段为+928.26 m,下段为+926.36~+926.52 m;水温上段为28~29℃,下段为35~37℃,中段介于29~35℃之间;上段K=1.113 3~1.487 4 m/d,中段K=1.339 7~3.741 9 m/d,下段K=0.029 1~0.029 6 m/d;上段q=0.516 4~0.774 1 L/(s·m),富水性中等,中段q=1.4895 L/(s·m),富水性强,下段q=0.010 7~0.012 8 L/(s·m),富水性弱;上段水质矿化度为1.033 g/L,下段为3.824 g/L,中段约为1.130~1.254 g/L。(2)首次获得了研究区采煤工作面面宽为B和采高为H双因素影响下综放采煤工作面顶板导水裂隙带高度为H_(li)预测的经验公式及应用条件,丰富了黄陇煤田综放采煤顶板导水裂隙带发育高度预测的方法。经验公式为:H_(li)=0.815B+10.577H-60.486适用条件:综放采煤中硬顶板、工作面宽度为90~240 m、采高为4~13 m。得出导水裂隙带发育受到工作面宽度和煤层采高的共同影响。在工作面宽度一定时,裂采比随着煤层采高增大逐渐减小且变化幅度越来越小,大致趋于[11.00,14.30]数值区间;在煤层采高一定时,工作面宽度越大裂采比越大。(3)研究了承压含水层水向井下放水钻孔运动井流问题,在参考地面钻孔抽水试验井流解析解公式的基础上,分析对比了地面抽水钻孔井流与井下放水钻孔井流的异同特点,得出了竖直完整和非完整井下放水钻孔井流的解析解公式。(4)基于井下放水钻孔井流计算方法研究成果,提出了把受到采煤工作面煤层顶板导水裂隙带破坏影响上覆含水层涌水概化成为按初次来压步距和周期来压步距回采范围分阶段形成的变半径“井下放水大井”水文地质概念模型,给出同时考虑导水裂隙带波及范围内含水层静储量释放水量、动态补给水量,以及可能存在越流补给水量动态的工作面“井下放水大井法”涌水量计算方法,丰富了涌水量预测方法。通过对比分析采煤工作面(高家堡矿井101工作面)预测和实际涌水量,验证了工作面“井下放水大井法”涌水量计算方法的准确性。(本文来源于《煤炭科学研究总院》期刊2019-05-28)

辛雨萌[2](2019)在《基于GMS的内蒙古某矿煤层顶板涌水量预测》一文中研究指出矿井涌水量不仅是划分煤矿水文地质类型、评价煤矿开采技术条件的重要指标,也是制定该矿水位疏干设计方案、确定该矿生产能力的重要依据。能相对准确的对其进行预测不仅能够节省资金,还能够有效的避免矿井水害的发生。内蒙古地区煤炭资源丰富,开采难度较小,但地下水资源相对丰富,对煤层开采有较大影响。因此,本文选内蒙古地区某井田为研究对象,通过分析矿井充水因素,得出该矿井8煤层主要充水水源为顶板延安组承压含水层。运用层次分析法,结合GIS软件,对8煤顶板主要充水含水层进行了富水性分析,得出该矿区中部含水层富水性较强,对煤层开采有较大影响,需要进行涌水量预测。运用GMS地下水数值模拟软件建立研究区叁维地质模型。将8煤顶板主要充水含水层概化为非均质、各向异性含水层,并将研究区渗透系数按插值法分为五个区。运用GMS软件对8煤的涌水量进行了数值模拟运算,数值法预测结果:8煤涌水量为270.833m~3/h。对比大井法和水文地质比拟法,数值法预测结果更为准确。数值模拟结果8煤顶板含水层为涌水量中等含水层。开采前需要对该含水层进行疏降,通过对涌水量和水位降深比值的计算,得出该含水层为易疏降含水层。(本文来源于《河北工程大学》期刊2019-05-01)

马莲净,赵宝峰[3](2019)在《顶板含水层放水试验的钻孔单位涌水量计算方法》一文中研究指出为了实现利用井下放水试验获取顶板含水层的钻孔单位涌水量,采用抽水试验中的地下水动力学计算公式,结合观测孔的水位降深,给出了放水孔水位降深的计算方法;利用观测孔水位降深和观测孔与放水孔之间距离的对数曲线图,提出了放水孔水位降深的图解法;对于承压含水层,基于钻孔单位涌水量与含水层渗透系数之间的线性相关关系,可以通过含水层的渗透系数获取钻孔单位涌水量;通过实例分析,解析法和图解法计算得到的放水孔单位涌水量相近,结合现场放水试验情况,分析了放水孔单位涌水量的可靠性,并对3种方法的适用条件进行了讨论。研究结果表明:利用放水试验获取的放水孔单位涌水量符合实际情况,可以作为含水层富水性评价和矿井水文地质条件分析的依据。(本文来源于《中国安全生产科学技术》期刊2019年03期)

成建峰[4](2018)在《某矿1404工作面水文地质特征及顶板涌水量预计》一文中研究指出分析了某矿1404工作面水文地质特征,基于混沌时间序列,根据工作面试采阶段的顶板涌水量实测值,构造了多维相空间,预测的2017年5月21日—5月25日5 d内的顶板涌水量为0. 63~0. 82 m~3/min,与该时间段内的涌水量实测结果较接近。分析结果可为该工作面顶板涌水治理提供可靠依据。(本文来源于《现代矿业》期刊2018年09期)

方向清[5](2018)在《基于单位面积静涌水量的煤层顶板突水危险性评价》一文中研究指出目前煤层顶板突水危险性评价主要方法有"叁图双预测方法"和"导水裂缝带最大高度",只能定性评价,划分域值,具有随机统计性。采用单位面积静涌水量作为评价划分的因素,运用空间分析平台进行拓扑分析,提出了煤层顶板突水危险性评价方法。以内蒙古自治区东胜煤田呼吉尔特矿区葫芦素井田2#煤顶板突水危险为实例,运用空间分析平台对研究区的白垩系含水层底板标高、2#煤顶板侏罗系含水层底板标高、2#煤导水裂缝带高度、2#煤顶板标高、白垩系含水层单位面积静涌水量、2#煤顶板侏罗系含水层单位面积静涌水量进行拓扑分析,建立了2#煤顶板突水危险评价模型,采用单位面积静涌水量5 m~3/m~2和10 m~3/m~2作为域值,将评价区分为危险性小、危险中等、危险大叁个区。本方法为煤层顶板危险性定量评价提出了可行的技术方案。(本文来源于《中国煤炭地质》期刊2018年05期)

李超峰,虎维岳[6](2018)在《回采工作面顶板复合含水层涌水量时空组成及过程预测方法》一文中研究指出为提高彬长矿区各矿井预测涌水量的准确性,通过精细化勘探将洛河组划分为上、下两段;建立了巨厚复合含水层涌水量预测的水文地质概念模型,将受到煤层采后顶板导水裂缝带波及的含水层涌水概化为考虑垂向渗流的向河渠排泄模型,称之为"含水层水向工作面涌水模型";并给出了与矿井采掘计划相结合、考虑含水层静储量释放、动态补给和垂向渗流的水量预测方法,称之为"工作面时空动态涌水量预测方法"。以高家堡矿井为例,预测101工作面最大涌水量为1 222.11 m~3/h,采后初期稳定涌水量为950.07 m~3/h;预测201工作面最大涌水量为610.93 m~3/h,采后初期稳定涌水量为536.73 m~3/h。与实测涌水量对比分析,预测涌水量绝对误差为-130.49~20.64 m~3/h,误差率为-21.05%~8.39%,预测精度大大提升。(本文来源于《水文地质工程地质》期刊2018年03期)

李强强[7](2018)在《山西经坊煤矿3-807工作面顶板富水异常区验证及涌水量预算》一文中研究指出顶板砂岩裂隙水是经坊煤矿3号煤层开采的主要充水水源之一,但其富水性具有不均一性,使工作面回采过程中涌水量变化较大,不利于安全、经济的排水。通过分析煤矿3-807工作面地面电法解释的顶板砂岩富水异常区、构造及可能的富水砂岩层段,探讨合理的布设井下探放水钻孔的位置,并对探放水后工作面回采过程中的涌水量进行预测。研究发现,对3-807工作面顶板砂岩探放水过程中,布设在电法解释的顶板富水异常区、向斜轴部的探放水钻孔,放水量持续且较为稳定,出水层位均为K9、K10砂岩,且K10砂岩富水性强于K9砂岩;3号煤层工作面涌水量的预测采用比拟法较为准确,可以为后期排水设备的布设提供参考依据。(本文来源于《中国煤炭地质》期刊2018年04期)

黎志豪,许光泉,汪迁迁,李守好[8](2018)在《侏罗系煤层顶板砂岩水疏放后涌水量预测方法及应用》一文中研究指出针对我国西北地区侏罗系煤层开采前对顶板砂岩水提前疏放后如何预测涌水量问题,本文采用统计和积分方法,得出含水层提前单孔疏放量,然后从工作面回采过程出发,充分考虑提前疏放量,并给出疏放后回采过程阶段涌水量预测公式,将疏放总量合理地分配到回采阶段中,预测出含水层疏放后回采过程不同阶段涌水量,为矿区涌水量的合理预测提供重要参考依据。(本文来源于《煤炭技术》期刊2018年01期)

罗安昆[9](2017)在《巨厚顶板砂岩含水层下煤层开采矿井涌水量预测研究》一文中研究指出彬长矿区位于黄陇侏罗系煤田,上组煤开采主要受顶板水害影响,随着区域开采强度逐渐加强,水害问题日益突出。具体表现在单个工作面涌水量较大,持续时间较长,严重威胁矿井安全生产。同时,在矿井涌水量计算中,一般将巨厚洛河组砂岩含水层视为一个含水层考虑,忽视了其具有上、下段分层特征,往往计算的结果与实际矿井涌水量相差较大。因此,为了保障矿井实现安全、高效开采,亟需对顶板覆岩破坏规律和矿井涌水量准确预测进行深入研究。本次研究选取彬长矿区亭南煤矿为研究对象,通过文献查阅、资料分析、钻探、水文地质试验、物理相似模拟、数值模拟等方法,开展相关研究。首先通过对亭南煤矿以往勘探资料,地层岩性与厚度、上下层段间水力联系、水化学特征、富水性等方面资料分析,研究白垩系洛河组含水层上、下段分层特征,指出上、下段间的岩性组成、富水性等方面存在明显差异,且上、下段间水力联系较弱。在矿井涌水量计算中,对巨厚洛河组砂岩含水层需分层考虑,并确定上段平均厚度约为190.75m,下段平均厚度约为99.61m。其次结合现场实测、相似材料模拟和数值模拟等方法研究该区域典型覆岩结构顶板破坏规律,同时根据该区域典型的大尺度结构性"软弱-坚硬-软弱-坚硬"复合型覆岩结构,指出煤层顶板导水裂缝带发育较高的原因。最后结合白垩系洛河组分层及典型覆岩结构综放开采顶板破坏规律的研究成果,采用传统大井法、倒置非完整大井法和数值法对矿井涌水量进行预测,并将预测水量与实际水量进行对比,分析各方法的优劣,指出倒置非完整大井法计算结果更接近矿井实际涌水量,是适合该区域巨厚顶板砂岩含水层矿井涌水量的预测方法。(本文来源于《煤炭科学研究总院》期刊2017-05-04)

刘英锋,郭小铭[10](2016)在《导水裂缝带部分波及顶板含水层条件下涌水量预测》一文中研究指出针对煤层顶板导水裂缝带部分波及含水层时涌水量预测不准确问题,通过对煤层回采后顶板水文地质条件变化、顶板含水层地下水渗流场变化进行分析,建立工作面水文地质概念模型,得出了基于达西定律和承压水Dupuit理论的顶部进水型涌水量预测模型。通过对数学模型的分析论证,并将此涌水量数学模型应用于实际生产,得出涌水量预测模型概化合理,符合煤层开采实际情况下水文地质条件,对于顶板导水裂缝带部分波及含水层情况下工作面涌水量预测有借鉴意义。(本文来源于《煤田地质与勘探》期刊2016年05期)

顶板涌水量论文开题报告

(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:

矿井涌水量不仅是划分煤矿水文地质类型、评价煤矿开采技术条件的重要指标,也是制定该矿水位疏干设计方案、确定该矿生产能力的重要依据。能相对准确的对其进行预测不仅能够节省资金,还能够有效的避免矿井水害的发生。内蒙古地区煤炭资源丰富,开采难度较小,但地下水资源相对丰富,对煤层开采有较大影响。因此,本文选内蒙古地区某井田为研究对象,通过分析矿井充水因素,得出该矿井8煤层主要充水水源为顶板延安组承压含水层。运用层次分析法,结合GIS软件,对8煤顶板主要充水含水层进行了富水性分析,得出该矿区中部含水层富水性较强,对煤层开采有较大影响,需要进行涌水量预测。运用GMS地下水数值模拟软件建立研究区叁维地质模型。将8煤顶板主要充水含水层概化为非均质、各向异性含水层,并将研究区渗透系数按插值法分为五个区。运用GMS软件对8煤的涌水量进行了数值模拟运算,数值法预测结果:8煤涌水量为270.833m~3/h。对比大井法和水文地质比拟法,数值法预测结果更为准确。数值模拟结果8煤顶板含水层为涌水量中等含水层。开采前需要对该含水层进行疏降,通过对涌水量和水位降深比值的计算,得出该含水层为易疏降含水层。

(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。

顶板涌水量论文参考文献

[1].李超峰.采煤工作面顶板巨厚层状含水层涌水量预测研究[D].煤炭科学研究总院.2019

[2].辛雨萌.基于GMS的内蒙古某矿煤层顶板涌水量预测[D].河北工程大学.2019

[3].马莲净,赵宝峰.顶板含水层放水试验的钻孔单位涌水量计算方法[J].中国安全生产科学技术.2019

[4].成建峰.某矿1404工作面水文地质特征及顶板涌水量预计[J].现代矿业.2018

[5].方向清.基于单位面积静涌水量的煤层顶板突水危险性评价[J].中国煤炭地质.2018

[6].李超峰,虎维岳.回采工作面顶板复合含水层涌水量时空组成及过程预测方法[J].水文地质工程地质.2018

[7].李强强.山西经坊煤矿3-807工作面顶板富水异常区验证及涌水量预算[J].中国煤炭地质.2018

[8].黎志豪,许光泉,汪迁迁,李守好.侏罗系煤层顶板砂岩水疏放后涌水量预测方法及应用[J].煤炭技术.2018

[9].罗安昆.巨厚顶板砂岩含水层下煤层开采矿井涌水量预测研究[D].煤炭科学研究总院.2017

[10].刘英锋,郭小铭.导水裂缝带部分波及顶板含水层条件下涌水量预测[J].煤田地质与勘探.2016

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