厚松散含水层直覆下煤层开采覆岩破坏特征研究的开题报告.docx

厚松散含水层直覆下煤层开采覆岩破坏特征研究的开题报告
一、研究背景
据现代采矿实践和研究表明，厚松散含水层直覆下煤层开采时，覆岩破坏面积大、形态复杂，且存在明显的时间和空间相关性。因此，深入研究此类地质条件下覆岩破坏的特征和机理，对于保证采煤安全、提高生产效率具有重要意义。
目前，已有一些国内外研究成果，如刘成林等人(2003)研究了厚松散含水层直接覆岩破坏形态和特征，吴礼等人(2015)探讨了含水层覆岩破坏机理和稳定性分析等。但是，对于覆岩破坏的颗粒特性和破坏因素分析方面的研究还较为欠缺。因此，本研究旨在深入研究厚松散含水层直覆下煤层开采过程中的覆岩破坏特征和机理，为采煤生产提供科学依据。
二、研究内容和方法
1.研究内容：
本研究将对厚松散含水层直接覆盖下煤层开采过程中覆岩破坏的特征进行全面深入的研究，包括：
(1)颗粒特性：通过采用岩心分析、室内试验和现场观察等手段，对含水层覆盖下的煤层中的岩石颗粒特性进行分析，了解含水层直接覆岩破坏的颗粒分布特征和粒径分布情况。
(2)破坏因素分析：基于颗粒特性及地质条件、水文水动力等因素，分析含水层直接覆岩破坏的主要影响因素和机理。
(3)现场实测：采用现场实测数据，对含水层直接覆岩破坏的传递特征及其影响进行分析，以期找出覆岩破坏快速传递的规律。
2.研究方法：
(1)岩心分析法：通过采集现场实际岩心样品，对其进行岩石成分的分析，以了解覆盖层中岩石颗粒特性。
(2)模拟实验法：采取室内试验、数值模拟等手段，以模拟含水层直接覆岩破坏的过程，获得各因素的影响和作用规律。
(3)现场观测法：采用现场观测方法，深入掌握含水层直接覆岩破坏的现场特征和破坏机理。
三、研究意义和预期成果
1.研究意义：
(1)对于厚松散含水层直覆下煤层开采的覆岩破坏特征和机理进行深入研究，可以提高采煤安全性和生产效率。
(2)本研究的实验与分析手段可以运用到其他含水层直接覆盖下煤层开采的研究中。
2.预期成果：
(1)对含水层覆盖下的煤岩颗粒特性进行分析，得到颗粒分布特征和粒径分布情况，为分析岩石力学性能和破坏特征奠定基础。
(2)针对影响覆岩破坏的因素和机理进行深入研究，找出其间的相互作用关系和规律。
(3)利用实验和现场观测数据，分析含水层直接覆岩破坏的传递特征及影响规律，为采煤安全和生产效率提供科学依据。
四、研究进度计划
本研究计划于2019年9月开始，预计分为以下几个阶段：
1.文献调研和理论分析，预计耗时1-2个月。
2.岩心分析实验，包括岩石成份分析和颗粒分布分析，预计耗时2-3个月。
3.室内试验与现场观测，通过实验探究含水层直接覆岩破坏的机理，预计耗时3-4个月。
4.数值模拟与分析，通过数值模拟，确定含水层直接覆岩破坏的规律和机理，预计耗时2-3个月。
5.结果分析和论文撰写，预计耗时2个月。
五、参考文献
1.刘成林,王仁彦,杨建昆.含水层覆岩破坏形态和机理[J].煤炭学报,2003,28(6):741-744.
2.WuLi,ChenShuztao,YangQi,etal.MechanismandStabilityAnalysisofRoofStrataFailurewithWaterInrushintheThin-seamMiningofNaturalPillars[A].RockMechanicsandRockEngineering[C],2015,100.
3.TerryRance,Xia-TingFeng,FrançoisSoulat,etal.DesigncasestudyofahardrockpillarextractiontechniqueinCanada[A].RockMechanicsforNaturalResourcesandInfrastructureDevelopment[c],2013,2016.