岩盐水溶开采地表移动预计研究

摘要

由于岩盐有着优良的收敛性和低渗透性性能，是一种储存能源的理想介质。利用深部盐矿水溶开采形成的地下采空区进行能源储备是国际上广泛认可的能源储备方式，盐穴地下能源储备已成为国家能源战略的重点，为此，近年来我国建造了大规模的地下盐穴能源储备库。但不可避免地，地下储库灾难事故(如油气泄漏、储库区地表沉陷等)时有发生，因此，着眼于岩盐地下能源储备，开展岩盐水溶开采地表移动预计研究，对我国地下能源储备计划的顺利完成具有重要的意义。本文在阅读大量文献资料的基础上，主要研究了以下几个方面：
　　第一，地下矿产开采的沉陷机理以及岩盐水溶开采下的盐穴分析，通过对煤矿开采上覆岩层移动规律的总结，再结合岩盐水溶开采现状，对岩盐水溶开采下沉形成的移动盆地、盐穴形态以及沉陷特点进行了分析总结；
　　第二，根据某盐矿的实际地质概况，提出岩盐水溶开采保护矿柱的留设理论，参考借鉴煤矿开采技术中的保护矿柱的设计，并结合某盐矿实际矿区概况，经计算获得保留矿柱的宽度为53.125m，在实际设计时，为了防止地表沉降，维护顶板稳定性，保护矿区周围的环境以及居民生活安全，实际选取时的井组(排)间距要比理论值大；
　　第三，为了达到更好的预计效果，基于随机介质理论，推导出适合于岩盐水溶开采的三维模型，并根据一定的数学原理得到单元开采地表沉降三维表达式；
　　第四，依据三维预计模型分别建立了圆柱形、椭球形和球形等不同形状下盐穴的下沉预计公式，结合某盐矿的矿区概况以及相关文献资料，再运用MATLAB软件显示其结果和精度，并曲线化表示。

目录

声明

1 绪论

1.1 研究背景和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 主要研究内容

2 地下开采的沉陷机理以及岩盐水溶开采下的盐穴研究

2.1 地下开采沉陷机理

2.2 岩盐水溶开采盐穴分析

2.3 本章小结

3某盐矿地质概况及保护矿柱的留设

3.1 地质概况

3.2 岩盐水溶开采保护矿柱的留设

3.3 本章小结

4 岩盐水溶开采地表移动预计方法

4.1 地表移动预计

4.2 传统概率积分法

4.3 概率积分三维预计模型

4.4 本章小结

5 不同形状盐穴的地表移动预计模型

5.1 基于不同形状盐穴的地表下沉预计

5.2 不同形状盐穴的地表移动预计计算分析

5.3 圆柱形盐穴地表下沉预计

5.4 本章小结

6 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

攻读硕士期间的主要成果

致谢