海下开采工作面导水裂缝带高度研究

摘要

海下煤炭资源的开发和利用代表了一个国家采煤技术的综合水平。煤矿以实现安全高效生产为目标，需要科学有效的防治措施。海下采煤具有不破坏环境、经济效益好和资源回收率高等优势，世界上有海下煤炭资源的国家均已对其进行了开发。
　　本文借鉴国内外海下采煤的经验，结合海域综放开采条件，用井下仰斜钻孔双端堵水器对海域2303工作面进行导水裂缝带高度观测。根据收集的研究矿区的导水裂缝带高度资料，建立基于人工神经网络模型的综放开采导水裂缝带高度的预计模型，综合考虑多种因素的影响，以非线性的神经网络理论对不同采厚条件下综放开采导水裂缝带高度进行了预计、分析得出研究煤矿海域开采区不同采厚条件下的导水裂缝带发育规律。根据研究2303工作面的岩层力学参数，采用FALC软件分别对无断层覆岩条件下和断层条件下导水裂缝带高度进行模拟计算，模拟煤层开采过程中顶板破坏场在开采过程中的变化，对渗水影响下的导水裂缝带高度进行了模拟。
　　对实测、经验公式计算、人工神经网络预计、FLAC数值模拟等方法分别得到的导水裂缝带高度进行综合分析，确定了海下开采工作面的导水裂缝带高度值，从而计算海域下防水安全煤岩柱厚度和开采上限。本文研究确定的导水裂缝带高度、防水安全煤岩柱厚度和开采上限数值，在矿区海下开采工作面得到了推广和应用，取得了很好的经济和社会效益。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景与意义

1．2 国内外研究现状

1．3 研究内容

1．4 研究技术路线

2 矿区地质条件

2．1 海域开采区地层概述

2．2 水文地质条件分析

2．3 煤2及其顶板岩石物理特性分析

3 2303工作面导水裂缝带高度探测

3．1 2303工作面概况

3．2 井下导水裂缝带高度观测原理与方法

3．3 2303工作面导水裂缝带高度观测钻孔布置

3．4 2303工作面导水裂缝带高度观测结果

4 人工神经网络方法预计导水裂缝带高度

4．1 人工神经网络概述

4．2 计算结果与分析

5 导水裂缝带高度数值模拟

5．1 2303工作面断层条件下的导水裂缝带高度模拟

5．2 不同产状断层导水裂缝带高度数值模拟

5．3 渗流作用下的导水裂缝带高度模拟

6 海域下开采工作面开采上限的确定及应用

6．1 覆岩裂缝带高度综合分析

6．2 海域下防水安全煤岩柱厚度的确定方法

6．3 海下开采防水安全煤岩柱厚度与开采上限确定

6．4 应用

7 结论与展望

7．1 结论

7．2 展望

参考文献

致谢