煤层底板扰动破坏规律分析的研究及破坏深度预测

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1、中图分类号：TD12密级：公开UDC：单位代码：10460煤层底板扰动破坏规律分析及破坏深度预测Analysisontheruleoftheminefloordisturbancedestructionandthepredictionofthedamagedepth申请人姓名翟宇学位类别工学硕士专业名称环境工程研究方向水资源与水污染防治导师王心义职称教授提交日期2012.06答辩日期2012.06河南理工大学万方数据河南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成

2、果。论文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含任何其他个人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果。其他同志对本研究的启发和所做的贡献均已在论文中作了明确的声明并表示了谢意。本人愿意承担因本学位论文引发的一切相关责任。学位论文作者签名:年月日河南理工大学学位论文使用授权声明本学位论文作者及导师完全了解河南理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留和向有关部门、机构或单位送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，允许将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，允许采用任何方式公布论文内容，并可以采

3、用影印、缩印、扫描或其他手段保存、汇编、出版本学位论文。保密的学位论文在解密后适用本授权。学位论文作者签名：导师签名：年月日年月日万方数据致谢本文是在导师王心义教授的精心指导下完成的，从论文的选题、研究方向和方法的确定到论文的具体写作无不凝聚着导师的心血。导师对问题的敏锐分析能力和严谨的治学态度给我留下了极其深刻的印象。对科学孜孜不倦的钻研精神更是深深的感染了我。在为人上的坦诚豁达、工作中的缜密细致、学术上的独到见解以及对新知识的敏锐洞察力使我获益匪浅，无疑会对我今后的学习、工作和生活产生极大的影响。在此向对我几年以来辛勤培

4、养和教诲的导师表示衷心的感谢和最诚挚的祝福！特别感谢课题组刘小满老师、赵丽老师、姚小平老师和其他老师在我研究生学习期间对我学业上的指导和生活上的照顾。感谢我的师弟吴琰杰、孙士华、李任政，师妹阿莉丽、张艳新、刘梦洁，在现场监测和论文写作过程中对我的帮助；感谢资环学院环境工程2009级的全体研究生学友们，他们的无私帮助和学习经验交流使我获益匪浅。在资环学院攻读学位的这几年，最令我难忘的是教授们严谨的治学态度、忘我的工作精神、丰富的实践经验以及诲人不倦的工作作风，所有这些都是我终生学习的目标。感谢学院的所有老师和同学。感谢资源学院

5、和研究生处的各位领导和老师给我提供了良好的学习环境，并在论文的完成过程中给予了指导和帮助！感谢父母对我的养育之恩，多年来，他们给予我无比的关心和温暖，激励我不断奋进。他们对我无私的奉献和支持是我最大的财富!最后，向在百忙之中抽出时间来评审我论文的老师和答辩老师、专家致以深深的谢意！万方数据摘要煤炭资源作为我国最主要的能源，为我国经济的发展提供了坚实的能源基础。随着煤层开采深度的增加，所面临的底板突水威胁也越来越严重，煤层底板扰动破坏深度是底板突水可能性预测的关键参数，也是采取防治水工程和措施的主要控制因素。因此，加强煤矿底板

6、扰动破坏规律的研究是十分必要的，尤其是对受底板水害威胁严重的矿区更应加强底板扰动破坏规律的研究。本文根据收集的平顶山矿区地质和水文地质资料，对矿井的地质和水文地质特征进行了初步分析，筛选出合适的工作面；对比以往关于煤层底板采动裂隙研究过程中所采用的方法，选用超声波监测法对朝川矿21090工作面和二矿23090工作面底板扰动破坏深度进行了现场探查，应用专门施工的探测巷对十一矿22080工作面底板扰动破坏深度和回采线前方影响距离的进行了现场监测，取得了丰富的实测资料。首先，通过对现场监测数据的分析，可知煤层底板扰动破坏深度主要集

7、中在煤层底板以下30m范围内，采煤工作面沿走向推进时最大影响范围在40m左右，且距离回采面越近，底板扰动破坏深度越大；其次，通过对比分析3个矿井的底板扰动破坏深度，可知煤层底板扰动破坏深度的主要影响因素包括煤层厚度、工作面斜长、开采深度、隔水层厚度等。并且采用煤层底板突水系数公式将隔水层厚度与扰动破坏深度相结合，得出朝川矿21090工作面在回采过程中煤层底板所能承受的安全水压为2.34MPa；十一矿22080工作面在回采过程中煤层底板所能承受的安全水压值为2.94MPa；二矿23090工作面由于受构造影响较为严重，且寒武灰岩

8、含水层位于采动破坏范围内，因此对突水系数的研究意义不大；最后，依据多元线性回归分析数学原理对煤层底板采动破坏深度所涉及的影响因素进行数值模拟，建立了平顶山矿区开采二1和一4煤层工作面的底板扰动破坏深度预测模型并与实际监测资料进行了对比分析，证明所建立的模型是可靠的和符合实际的。关键词：煤层