基于GIS的淮南煤田矿井水害预测预警研究——以谢桥矿为例
发布时间：2023-12-10 19:16
煤炭是我国主要的能源需求之一，在目前能源需求不断增加的情况下，煤炭生产量也逐年增加。目前淮南矿区在建设亿吨级的煤炭生产基地，随着开采速度及开采强度的增加，矿井水害问题日益严峻。煤系砂岩水害是工作面最常见的水害类型，而底板灰岩水害是危害最大。为了保证矿井安全生产，对这两种水害类型进行预测预警是防治水工作的重点、难点。 本文在查阅了大量国内外相关文献的基础上，以淮南煤田的煤系砂岩水和底板灰岩水作为研究对象，采用了理论分析和现场应用相结合的研究方法，系统收集并分析了淮南煤田地质资料、水文地质资料；对淮南矿区的水害类型及其水害特征进行总结分析；分析了水害的主要影响因素，将ArcGIS软件作为平台，建立了煤层的顶板煤系砂岩水及底板灰岩水的水害预测预警模型，并在谢桥煤矿进行应用。结果表明： 淮南煤田水害类型根据出水水源主要有：地表水水害（老矿区）、煤系上覆新生界巨厚松散层水害（新矿区）、煤层顶板的煤系砂岩裂隙水水害、老空（塘）水水害、煤层底板的灰岩水水害。 影响顶板砂岩含水层出水的影响因素主要包括：顶板岩性、含水层厚度、构造复杂程度以及含水层的补给条件。影响底板砂岩含水层出水的影响因素主要包括：煤...
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
致谢
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 底板突水机理研究
1.2.2 矿井底板突水预测预警研究现状
1.2.3 矿井顶板突水预测预警研究现状
1.3 本文主要研究内容及技术路线
1.3.1 主要研究内容
1.3.2 技术路线
第二章 研究区水文地质概况
2.1 井田位置、范围和交通
2.1.1 井田位置及范围
2.1.2 交通
2.2 自然地理
2.2.1 地形与水系
2.2.2 气象
2.2.3 地震
2.3 区域地质与水文地质
2.3.1 区域地层
2.3.2 区域构造
2.3.3 淮南煤田基岩水文地质及分区
2.4 井田地质与水文地质
2.4.1 井田地层
2.4.2 井田构造
2.4.3 主要含隔水层（组）
2.4.4 各含水层（组）之间的水力联系
第三章 淮南矿区的水害特征研究
3.1 淮南矿区的水害类型
3.2 淮南矿区水害的影响状况及其水害特征
3.2.1 底板灰岩水对矿井安全生产的影响
3.2.2 煤系上覆新生界松散含水层对矿井安全生产影响
3.2.3 老空水对矿井生产安全的影响
3.2.4 煤层顶板砂岩裂隙水对矿井生产安全的影响
3.2.5 地表水对矿井生产的影响
3.2.6 岩溶陷落带（柱）对矿井生产的影响
第四章 底板水害预测预警模型研究
4.1 底板水害的主要影响因素
4.1.1 煤层底板承受水压
4.1.2 煤层底板隔水层厚度
4.1.3 煤层底板的构造分布
4.1.4 底部含水层的富水性
4.2 突水系数法
4.3 多源地学信息复合叠置法
4.3.1 底板水害危险性评价模型的建立
4.3.2 叠加分析法模型在谢桥煤矿 1 煤的应用
4.3.3 模型的结果讨论
第五章 顶板水害预测预警模型研究
5.1 顶板水的主要影响因素
5.1.1 顶板岩层的岩性
5.1.2 含水层的厚度
5.1.3 含水层的单位涌水量
5.1.4 煤层顶板的构造复杂程度
5.1.5 直接充水含水层的补给条件
5.2 顶板水害预测预警模型的构建
5.2.1 各因素的量化
5.2.2 顶板模型的构建
5.3 顶板水害预测预警在谢桥煤矿的应用
5.3.1 模型在 13-1 煤层顶板水害预测的应用结果
5.3.2 模型在 8 煤层顶板水害预测的应用
5.3.3 模型在 6 煤顶板水害预测的应用
5.4 顶板水害预测模型应用结果分析
第六章 结论及建议
6.1 结论
6.2 建议
参考文献
附录 攻读硕士学位期间发表的论文
本文编号：3872984
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
致谢
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 底板突水机理研究
1.2.2 矿井底板突水预测预警研究现状
1.2.3 矿井顶板突水预测预警研究现状
1.3 本文主要研究内容及技术路线
1.3.1 主要研究内容
1.3.2 技术路线
第二章 研究区水文地质概况
2.1 井田位置、范围和交通
2.1.1 井田位置及范围
2.1.2 交通
2.2 自然地理
2.2.1 地形与水系
2.2.2 气象
2.2.3 地震
2.3 区域地质与水文地质
2.3.1 区域地层
2.3.2 区域构造
2.3.3 淮南煤田基岩水文地质及分区
2.4 井田地质与水文地质
2.4.1 井田地层
2.4.2 井田构造
2.4.3 主要含隔水层（组）
2.4.4 各含水层（组）之间的水力联系
第三章 淮南矿区的水害特征研究
3.1 淮南矿区的水害类型
3.2 淮南矿区水害的影响状况及其水害特征
3.2.1 底板灰岩水对矿井安全生产的影响
3.2.2 煤系上覆新生界松散含水层对矿井安全生产影响
3.2.3 老空水对矿井生产安全的影响
3.2.4 煤层顶板砂岩裂隙水对矿井生产安全的影响
3.2.5 地表水对矿井生产的影响
3.2.6 岩溶陷落带（柱）对矿井生产的影响
第四章 底板水害预测预警模型研究
4.1 底板水害的主要影响因素
4.1.1 煤层底板承受水压
4.1.2 煤层底板隔水层厚度
4.1.3 煤层底板的构造分布
4.1.4 底部含水层的富水性
4.2 突水系数法
4.3 多源地学信息复合叠置法
4.3.1 底板水害危险性评价模型的建立
4.3.2 叠加分析法模型在谢桥煤矿 1 煤的应用
4.3.3 模型的结果讨论
第五章 顶板水害预测预警模型研究
5.1 顶板水的主要影响因素
5.1.1 顶板岩层的岩性
5.1.2 含水层的厚度
5.1.3 含水层的单位涌水量
5.1.4 煤层顶板的构造复杂程度
5.1.5 直接充水含水层的补给条件
5.2 顶板水害预测预警模型的构建
5.2.1 各因素的量化
5.2.2 顶板模型的构建
5.3 顶板水害预测预警在谢桥煤矿的应用
5.3.1 模型在 13-1 煤层顶板水害预测的应用结果
5.3.2 模型在 8 煤层顶板水害预测的应用
5.3.3 模型在 6 煤顶板水害预测的应用
5.4 顶板水害预测模型应用结果分析
第六章 结论及建议
6.1 结论
6.2 建议
参考文献
附录 攻读硕士学位期间发表的论文
本文编号：3872984
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/anquangongcheng/3872984.html