承压水上采煤断层失稳突水的研究

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1、太原理工大学硕士学位论文承压水上采煤断层失稳突水的研究姓名：刘志军申请学位级别：硕士专业：工程力学指导教师：胡耀青20040501太原理工大学硕士研究生学位论文承压水上采煤断层失稳突水的研究摘要我国煤田地质条件复杂，许多煤矿不同程度的受奥灰岩含水层的威胁，突水是采矿过程中常常面临的一种严重灾害。随着采掘的延深、规模的扩大，突水灾害日益严重。大量工程实例表明：承压水的突出绝大多数是与断层有着直接关系的。因此，对煤层顶底板的变形破坏规律、构造特征以及断层各要素的研究都是防治奥灰岩含水层突水的关键问题。作者在对承压水上采煤突水机理、有限单元法的计算理论和

2、计算方法深入研究的基础上，建立了含断层围岩变形破坏的力学模型，并应用Fortran语言编制了有限元计算程序。运用数值模拟的方法深入细致地分析了带压开采中围岩、煤柱及断层的应力、位移分布规律；对影响煤层底板破坏突水的诸多断层因素进行分析，得出了单一因素对突水的影响关系、以及与突水临界煤柱的关系。在其他条件一定的条件下，研究了断层倾角、厚度及断距等综合因素与煤柱合理留设的相关规律，并给出了表达式。承压水上采煤的数值模拟实验有助于我们合理留设煤柱宽度、提出合理的开采方案，在开采中提高生产效率并避免矿井突水事故的发生。关键词：承压水上采煤，断层突水，防水煤

3、柱，数值模拟多元回归太原理工大学硕士研究生学位论文THESTUDY0NⅥ(ATERINRUSHTHROUGHINSTABILITYFAUI汀SFORCAOLMINGINGABOVECONFINEDAQUIFERABSTRACTManycoalmineinourcountrysuffersfromtheOrdovicianperiodKarstcontainingwaterinrushfrequentlyduetothecomplexgeologycondition，Waterinrushisaseriousdisasterincoalmining．

4、Alongwiththeminingdeeplyandthescaleextends，thedisastm。ofwaterinrushincreasinglyseriously．Thelargequantityinstanceindicatethatgreatmajoritydisasterofwaterinrushincoalminingaboveconfinedaquiferhavethedirectrelationwithfault．Therefore，studyonthedeformationandbreakagelawofupperand

5、downfloorofcoallayer，thecharacterofformation，eachfaultfactorarethekeyproblemforpreventionthewaterinrush．Basedonthestudyaboutthemechanismofwaterinrushfromcoalseamfloorincoalminingaboveconfinedaquiferandthecomputeprincipleandcomputemethodoffiniteelementmethod，mechanicsmodelismad

6、eaboutdisplacementandfailureonwallrockwhichcontainfault，andFEMcalculationprogramismadewith“Fortran”．Withthemethodofnumericalsimulation，thepaperstudiedsystematicallythedistributinglawonthestressanddisplacementofupperanddownfloorofcoalIllayer，coalpillarandfault；throughanalysisea

7、chfaultfactorswhichinfluencewaterinrush，gainedrelationthateachfactorinfluencewaterinrush，andtherelationthatbetweentheremainingcoalpillarandthefactors．Underthecertainconditionsofotherfactors，theregulationofcorrelatingis。tudiedonthefaults’dipangle，thicknessandfallwiththeremainin

8、greasonableCOalpillar．Numericalsimulationforcoalminingaboveco