郭屯煤矿含水层参数计算及井筒沉降与偏斜机理分析

摘要

郭屯煤矿位于巨野煤田中北部，其煤炭资源十分丰富，被巨厚松散层所覆盖，因受矿山采动影响，引起新近系松散层底部含水层水位动态变化，造成工业广场的井筒发生一定的偏斜与沉降。
　　为此，论文在查阅国内外资料的基础上，系统的分析了该矿主、副、风井周围的水文地质特征，并开展了底部含水层的Slug试验及水位动态监测工作，计算新生界底部含水层水文地质参数，也开展了压水试验，进一步验证各孔之间的水力联系及松散层渗透性特征。
　　然后采用Flac3D软件模拟分析了井筒围岩在受力及松散层的底含疏放水条件下，模拟了井筒产生偏斜与沉降过程，结合褶皱和断裂地质条件进行分析，结果表明矿区采动条件及底部含水层的疏放引起水位变化是井筒沉降与偏斜主要因素。

目录

声明

摘要

1．1 研究背景

1．2 国内外研究现状

1．3 研究内容

1．4 研究方法及技术路线

1．4．1 研究方法

1．4．2 研究技术路线

2．1 交通位置

2．2 自然地理

2．2．1 地形、地貌、地表水系

2．2．2 气候

2．3 地质及水文地质

2．3．1 地层

2．3．2 构造

2．3．3 水文地质条件

3 新近系底部含水层水位动态特征分析

3．1 水文地质条件分析

3．2 水位动态特征分析

3．2．1 试验孔布置

3．2．2 水位动态变化

3．2．3 水位变化原因分析

4 含水层参数计算及影响因素分析

4．1 水文地质参数计算

4．1．1 计算参数方法

4．1．2 试验孔渗流速度计算与分析

4．2 试验孔渗透性差异分析

5 矿井井筒偏斜的数值模拟及变形机理研究

5．1 Flac3D原理

5．2 计算流程

5．3 流固耦合基本原理

5．3．3 平衡方程

5．4 FLAC3D在渗流计算中的模型实现

5．4．1 数值计算模型基本假设

5．4．2 本构关系模型

5．4．3 模型的建立

5．4．4 参数选取

5．4．5 边界条件

5．5 数值模拟分析

5．5．1 矿井回采后井筒应力分析

5．5．2 矿井回采后井筒位移分析

5．6 井筒变形的机理分析

5．6．1 采空区引起的地下水流场的改变

5．6．2 新近系底部含水层水位变化引起的井筒沉降与偏斜

6 结论与建议

6．1 结论

6．2 存在问题及建议

参考文献

致谢

作者简介及读研期间主要科研成果