承压水上采煤底板破坏规律与突水预测分析

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1、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：承压水上采煤底板破坏规律及突水预测研究，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、

2、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：年月日年月日万方数据致谢本文是在李东印老师的精心指导下完成的。本篇论文从开题到写作，李老师都给予了我细心的指导和耐心指正。从整个框架构建到每个章节划分、到每条理论的论证、到论文最终定稿，李老师给了我莫大的帮助。每当在我畏难不前时，李老师总给我热忱

3、鼓励，帮助我开拓思路，为我指点迷津、精心点拨。李老师严谨求实的治学态度，一丝不苟的做事风格，对我的论文的成稿有着不可估量的影响，也会是令我终生受益的宝贵财富。在此，李老师表示衷心的感谢！河南理工大学能源学院的王文老师在水文探查取样时中给予了悉心指教，魏锦平老师在论文开题时提出了宝贵意见，苏承东老师在岩石力学参数实验中亲自指导，在此向他们一一致谢。感谢代治国、周云森、苏南丁、王伸等各位师兄弟们在学术问题上不吝指教，感谢家人们对我在生活上的资助，他们是我保持奋斗精神的力量源泉！感谢各位评委专家，在百忙之中抽时间参加我的论

4、文答辩，同时也恳请评委老师和专家提出宝贵意见！最后感谢河南理工大学，她提供了我在这几年学习时间里的软硬件，也让我收获了除金钱之外的宝贵财富！杜伟升2015年6月于河南理工大学万方数据摘要煤层带压开采时，由于开采动压与底板承压水的综合作用，极易引发底板突水事故，某整合矿井15号煤层即为带压煤层，面临着严重的承压水患。本文结合该矿15号煤层的水文地质资料，分析了15号煤层带压开采面临的主要问题，选择待采的1501工作面为研究对象，通过施工水文探查钻孔，探查了1501工作面底板岩性组合及其阻水特征，校正了1501工作面底板

5、柱状图，并对钻孔岩心进行岩石力学实验；通过分析工作面底板突水的影响因素，选择水头压力3D与隔水层厚度作为底板破坏的主控因素，采用FLAC数值模拟软件对1501工作面带压开采条件下，底板应力、位移及塑性区分布情况进行模拟，得出1501工作面带压开采时，底板的最大破坏深度为10~14m，且隔水层厚度对突水的影响强于水头压力；以塑性理论与经验公式对工作面最大采动破坏深度进行再分析，得到的结果与数值模拟结果基本一致，确定底板采动破坏最大深度为15m，通过突水系数法、“下三带”法等现行的突水预测方法对1501工作面底板突水可能

6、性进行预测。结果表明，1501工作面底板隔水性能较为稳定，无构造情况下，可以有效阻止底板突水，但仍需加强底板的探放水工作，尤其在隔水层薄弱部位，需采取措施预防突水发生。3D关键词：带压开采；水文探查；FLAC数值模拟；底板破坏；突水预测I万方数据AbstractWhenminingcoalaboveaquifer,waterinrushfromseamfloorisfrequentbecauseoftheinfluenceofminingactivityandconfinedwater.TheNo.15coalsea

7、minamine,anewconsolidatedcollieryofShanxiCoalGroup,iswithconfinedwaterunderitsfloor,whichisfacedwithseriousthreatofwaterinrush.ThisthesisanalysesthemainproblemofNo.15coalseambasedonthehydrogeologyinformationofNo.15coalseaminWorkingface1501,onthepointofmining,is

8、chosenasobjectofstudy.Byconstructinghydrologicaldrill,thecomponentandwaterproofabilityoffloorisobtained,andthegeneralizedgeologicalsectionofworkingface1501iscorrected.Thecor