祁东煤矿裂隙覆岩高水压砂砾层下防水煤柱设计应用研究.pdf

分类号: UDC: 学校代码: 密级: 硕士学位论文祁东煤矿裂隙覆岩高水压砂砾层下防水煤柱设计研究 Study onWater Barrier PillarDesign with Fissure Developed Strata under High Hydrostatic Pressure Gravel Layer in Qidong CoalMine 究生: 塞些态位: 煤炭科学研究总院 2011年3月煤炭科学研究总院学位论文独创性声明和使用授权声明姓名宋业培养单位( 论文题目: 密级——本人所呈交的学位论文,是在导师的指导下,独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体, 本声明的法律后果由本人承担。论文作者(签名): 劫i}年3-B,。B 学位论文使用授权声明本人完全了解煤炭科学研究总院关于收集、保存、使用学位论文的规定。本人愿意按照总院的要求提交学位论文的印刷本和电子版。总院有权保留学位论文印刷本和电子版,或采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;总院有权将论文放入总院档案管理部门供查阅。在不以营利为目的的前提下,总院有权向国家主管部门或其指定机构送交论文的电子版和纸质版。总院有权将学位论文的内容编入有关数据库进行检索。总院有权将学位论文的标题和摘要汇编出版。保密的论文在解密后遵守此规定。导师(签名): f)叩年r月、/I 论文作者(签名) ,!_F],D 纯√月/扩I 煤炭科学研究总院硕士学位论文摘要本论文采用现场观测,实验室试验和有限差分数值计算等方法对祁东煤矿松散砂砾含水层高水压作用下原生裂隙发育覆岩的采动裂隙发育规律和抗渗隔水性能进行了研究。论文采用钻孔冲洗液漏失量观测和彩色钻孔电视探测方法,观测研究了祁东煤矿煤系地层的原生裂隙发育特征,分析了祁东煤矿松散层底部砂砾含水层的高水压条件,探讨了高水压对原生裂隙的作用及影响,提出了祁东煤矿采动裂隙发育存在着“高压损伤裂缝带”,而高压损伤裂缝带是采动卸荷与高压渗流耦合作用的结果。论文利用三维有限差分软件GMS分析了相同渗透压力作用情况下不同岩性顶板岩层组合的抗水压渗透能力,得出软一硬岩层互层结构有利于提高岩层组的整体隔水性能,提高岩层组的阻抗高压渗透能力,是具有良好隔水保护作用的层组结构。论文基于经典防水煤柱设计方法,依据材料力学超静定梁理论分析了防水煤柱保护层抗高水压力的安全厚度,根据流体力学管流水头损耗原理分析了保护层抗渗隔水性能的影响因素,得出综合考虑基岩柱沉积结构、岩体强度、渗透性能的多因素保护层有效厚度选取和防水煤柱留设方法,并应用祁东煤矿已采工作面对该设计方法进行了论证,证实了本文研究结论存祁东煤矿特殊地质采矿条件下的适用性。关键词:原生裂隙,采动破坏,高压损伤裂缝带,保护层,防水煤柱煤炭科学研究总院硕士学位论文 ABSTRACT The thesis studied thedevelopment law ofmining—induced tissue inoriginal vertical fissure developd strata inQidong coalmine,and the strata were covered by high pressure loose gravel applied during the research process include fieldobservation,laboratory testand finitedifierence numerical calculation. Itprobed the occurrence characteristic oforiginal tissueincoalmeasure strata, analyzed thehighpressure condition ofgravel aquifer lies atthebottom ofloose layer and discussed the influence on original tissue placed by high pressure,using technology ofborehole rinsing liquidconsumpt observation and borehole videography The paper draw aconclusion that‘‘highpressure damaged fissure zone”existed in mining induced tissue inQidong coalmine,which were created