断层对煤层底板突水控制作用的研究

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1、全日制硕士学位论文断层对煤层底板突水控制作用的研究申请人姓名：邢鹏飞指导教师：李凯琦教授学位类别：工学硕士专业名称：地质资源与地质工程研究方向：地质灾害评价与防治河南理工大学资源环境学院二○一五年四月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：断层对煤层底板突水控制作用的研究，是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。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

2、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：年月日年月日中图分类号：TD712.2密级：公开UDC：520单位代码：10460断层对煤层底板突水控制作用的研究Researchoncontroleffectoffaulttowater

3、inrushfromcoalfloor工学硕士申请人姓名邢鹏飞学位类别地质资源与地质灾害评价与专业名称研究方向地质工程防治导师李凯琦职称教授提交日期2015-04答辩日期2015-06河南理工大学致谢岁月如梭，光阴似箭，不知不觉中，三年的研究生生活就要结束了，不舍之情难以言表。在这三年的学生生活中，我得到导师王恩营教授和李凯琦教授的悉心指导，导师在论文选题、论文构思、课题研究方法等方面都为我倾注了大量的精力，让我得以顺利的完成论文。老师们严谨的治学态度、一丝不苟的工作精神、精益求精的工作作风给我深深的启迪和感染，在今后的学习工作中我会以此鞭策自己，不断完善自己。同时，感谢资源环境学院

4、的领导及授课老师，正是你们，我才能学到更多的专业知识，为以后的工作打下坚实的基础。感谢父亲对我的养育教导之恩，感谢母亲这么多年对我的奉献和支持，感谢我的朋友小璐这些年的关怀和理解。在论文撰写的过程中，感谢办公室的各位师兄弟、师姐对我无私的帮助和指导，感谢你们让我度过了充实而快乐的研究生生涯。感谢各位专家、教授在百忙中评审本文，并衷心希望得到各位专家和教授的批评指正。摘要矿井底板突水是影响煤矿安全生产的重大灾害之一，给煤炭企业带来了极为惨重的人员伤亡和经济损失。造成底板突水的因素有很多，但主要是由断裂构造引起的，据统计，近30年来我国共发生200多起淹井事故，其中约80%的突水事故是由

5、于断层或隐伏断裂引起的；随着开采深度及规模的增大，矿山压力和底板水压也随之变大，各种地质条件必然更加复杂，断层在高压条件下发生突水的危险性也进一步增大。因此，研究断层对底板突水的影响作用对于矿井安全生产具有十分重要的意义。断层对底板突水的控制主要表现在断层与底板含水层、隔水层、地质构造及矿山压力等几个方面的相互影响作用，而在这些因素的影响下断层能否发生活化则是决定工作面能否突水的关键。论文结合前人研究成果，利用理论分析和数值模拟的方法对断层活化的影响因素进行了模拟研究，通过监测不同条件下断层面上剪应力的变化情况，从定量的角度分析断层的活化程度，同时结合白坪箕F19断层实例对其突水危险

6、性进行研究。模拟结果表明：断层的活化程度受断层面上剪应力及法向应力的控制，剪应力的大小随着断层倾角的增大而增大，但在压应力的作用下小倾角断层更容易产生贯通底板含水层的裂隙，突水危险性更大；断层规模、开挖距离及工作面长度的增大也在一定程度上增大了断层的突水危险性；当设计切巷距断层小于30m时，箕F19断层发生突水的可能性较大。关键词：断层；底板突水；控制作用；数值模拟IAbstractMinewaterinrushisoneofthemajordisastersthataffectthesafetyofproduction，whichhasbroughtveryheavycasualt

7、iesandeconomiclosses.Therearemanyactorsforthis,butmostofthemiscausedbyfaults.Accordingtothestatistics,ithastakenplacemorethantwohundredsubmergenceaccidentsinthelastthreedecades,andabouteightypercentofthemisduetothefaultortheburied