榆树湾煤矿20102工作面覆岩导水裂隙高度及其渗流规律的研究.pdf

论文题目：榆树湾煤矿20102工作面覆岩导水裂隙高度及其渗流规律研究 专 业：采矿工程 硕士生：张小明 。签名逮壁叁竺影 指导导师：侯忠杰 (签名12互丝垄 摘要 通过近十多年来，陕北榆神东矿区沙基型浅埋煤层开采对水资源和环境影响的研究 表明，神北区沙基型浅埋煤层开采会直接波及萨拉乌苏组含水层，造成土地和地表沉陷 损害、地下潜水水位大幅度下降、荒(沙)漠化面积扩展、生态环境恶化。而对榆横地 区沙土基型浅埋煤层开采过程中采动裂隙分布及水体流失情况的研究则比较少． 因此本论文以重点保水区的榆树湾煤矿顶底板岩性及覆岩特征为基础，利用力学分 析，相似材料模拟以及数值模拟的方法对覆岩的导水裂缝产生发展规律进行了研究，并 对其发育过程中覆岩裂隙水流动规律和地表潜水变化进行了分析。对覆岩三带分布形式 进行了探讨，将“顶三带”理论中的弯曲下沉带划分为弯曲损伤带和弯曲整体移动带。 通过相似材料模拟得出工作面来压时没有表现出厚松散层浅埋煤层覆岩全厚度切落而 出现一般开采条件下的“三带”，但和保水开采方法密切相关的裂隙带高度却与一般煤 层并不相同。数值模拟中首先利用F【，A萨D软件分析了采动过程中覆岩应力及塑性区的 变化情况，然后利用F．RFPA2D系统直观的模拟了采动过程中覆岩垮落及水体流失情况， 通过岩层渗透系数的变化确定了导水裂隙的分布规律，得出覆岩裂隙水呈V字型渗流形 式，5m采高时导水裂隙未贯通整个土层，覆岩潜水含水层在采动稳定后能形成新的平衡。 最后在模拟数据的基础上利用回归分析方法得出5m和10m采高的导水裂隙高度计算公 式。为完善保水采煤研究理论和实验技术体系提供一定的理论依据和技术支持。 关键词：浅埋煤层；沙土基型；弯曲损伤带；导水裂隙；保水采煤 研究类型：应用研究 onthewaterconductedzone andits Rule Subject：Study height Seepage in of theoverburden20102 faceinYushuwanMine working Engineering Specialty：Mining Name：Zhang Instructor：Hou ABSTRACT water environmental the 10 on resourceand Through pastyears．thestudy impact,when theshallowcoal9e鼬coveredwithrockandsandWasminedin mineareain yushendong indicateswillfesllltinaseriesof andenvironment shanbei,whichmh[1ing geology calamity． cracks For surface andthecave-in w撕resoRrce example,the pits，theaquifersleaking，the serioussoilerosionandthe the on desertificat