新安煤田煤层底板隐伏断层突水危险性数值模拟研究

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1、全日制硕士学位论文新安煤田煤层底板隐伏断层突水危险性数值模拟研究申请人姓名：陈亮亮指导教师：谢洪波教授学位类别：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○一五年六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：新安煤田煤层底板隐伏断层突水危险性数值模拟研究，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

2、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：TD741密级：公开UDC：550单位代码：10460新安煤田煤层底板隐伏断层突水危险性数值模拟研究Numericalsimulations

3、tudyonwaterinrushriskofburiedfaultsinXin'ancoalseamfloor申请人姓名陈亮亮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导师谢洪波职称教授提交日期2015-04答辩日期2015-06河南理工大学致谢光阴荏苒，眨眼之间硕士研究生生涯即将画上一个句号。回首往昔，思绪万千。寒窗苦读二十余载，我付出了汗水，收获了知识，其间有过成功的喜悦，亦有过失败的沮丧。小时候总是流传着外面世界的美好传说，这对于乡村的我有着极大的向往，我始终坚信知识改变命运，曾经一度壮志凌云，然而乡村外的世界充满了残酷与无奈，击打着我的梦。不畏浮云遮

4、望眼，所有的逆境与顺境对于这个未知世界都是一笔巨大的财富，我将怀揣一颗感恩的心，风雨兼程。本论文是在我的导师谢洪波教授的悉心指导下完成的。谢老师从论文的选题、开题、数据分析和处理的各个环节都给予我详尽的指导，提出了中肯的建议，告诫我应注意的细节，并在论文成文后细心修改，指出问题所在。谢老师朴实无华、平易近人，关心学生的成长成才，其诲人不倦的高尚师德，严肃认真的治学风格，一丝不苟的工作态度对我产生了深远的影响。在攻读硕士研究生期间，谢老师不仅在学习上对我悉心指导，在生活上对我亦无微不至的关怀，我都牢记于心。谢老师授人以渔，在他的指导下我学会了矿井水文地质学的基本知识，掌握了科学研究的基本

5、方法，我还学会了许多为人处世的道理。特此感谢！感谢资源环境学院三年硕士研究生的培养，特别要感谢王恩营教授在论文撰写和生活上给予的无私帮助！感谢403工作室朝夕相处的兄弟，他们勤奋、睿智、豁达、友好和宽容，学习之余，我们经常在一起谈人生、话理想，我们互帮互助，亲如手足，祝愿他们在学业上百尺竿头，更进一步！尤其要感谢我年近花甲的父母，他们默默地奉献，在给予我无私的关爱与支持的同时，岁月也染白了他们的双鬓，皱纹爬上了他们的额头，沉重的负担压弯了他们的脊梁。特别感谢我的父亲，本应安享晚年的他却仍坚持外出打工资助我上大学，父爱如山，今生无以回报！最后感谢在百忙之中评审我硕士学位论文的各位专家和学

6、者！陈亮亮2015年3月于焦作摘要煤层底板隐伏断层突水是严重影响我国煤炭资源安全开采的主要危害之一。水源条件、矿压和导水通道是矿井突水的基本条件。论文以新安煤田二1煤为研究对象，围绕底板隐伏断层由于采动破坏诱发突水而展开研究。首先，通过分析整理大量突水资料，总结出影响底板突水的六个因素，即含水层的水量、承压水水压、底板隔水层特征、地质构造、矿山压力及地应力等。其次，对深部岩溶含水层的特征进行了研究，认为深部岩溶富水性随着埋深的加大而减弱；并对煤田岩溶发育情况进行了研究，认为煤田内的奥陶系石灰岩上马家沟组二段是开采二1煤时的潜在充水水源。矿压也是突水的重要诱导因素之一，论文先从区域构造应

7、力场角度进行了概括，之后运用下三带理论对煤田底板的应力状态进行了分析，并总结了造成矿压显现的影响因素。针对新安煤田内奥灰岩溶含水层的水文地质及工程地质特征，提出新安煤田底板突水的两类基本类型，即切煤层断层突水和隐伏断层型底板突水。重点对隐伏断层的含义、特征进行了简要交代。从断裂力学角度对隐伏断层作为突水通道进行了详细分析，认为隐伏断层在承压水压力和上覆岩层重力影响下不断活化扩展，并计算出了造成煤层底板破坏的临界水压力和最小隔水层厚度。第三，采用