坝下矿产开采的安全影响分析及加固措施——以肥城涧大坝为例

摘要

我国大型河流及其滩区、水库库区、湖泊下积压了大量的优质煤炭资源，对这些煤炭资源进行开采，有利于缓解我国的煤炭资源供需矛盾，促进当地的工农业、企业发展。近年来，我国一些大型水利工程下煤炭资源的开采导致了水利工程的一些安全隐患，如何在安全的前提下开采出煤炭资源，同时又不影响水利工程的安全运行是一个非常重要和亟待解决的问题。本文以肥城白庄煤矿在3700采区涧北水库土石坝下进行煤炭资源开采为例，对土石坝下矿产开采的影响分析以及涧北水库构筑物（大坝、溢洪道、放水洞）的加固措施进行研究。
　　涧北水库大坝位于肥城白庄井田3700采区东北部，井田煤层开采产生的上覆围岩变形破坏将直接影响该段大坝的安全，从而影响该水库防洪工程的安全运行，威胁着下游村民的生命和财产安全。本文对涧北大坝下压煤开采的影响进行分析预测，既与实际工程密切相关，又能为其类似井田开采带来借鉴和参考，是一个非常有实用价值的课题。
　　本文应用测量、采矿、地质和水利等多学科的知识，在分析区域地质采矿技术条件和涧北水库情况的基础上，研究了涧北水库大坝下压煤开采前后水库构筑物（大坝、溢洪道、放水洞）的变化情况，预测了压煤开采对防洪工程、防汛交通及开采工作面的影响程度，并依据相关规定和要求分别就矿井开采对涧北水库构筑物（大坝、溢洪道、放水洞）以及库区移动变形性质和范围进行了系统的分析;研究了开采覆岩破坏规律，对压煤开采期间水库的运行方式进行了优化调整;根据分析和预测结果，给出了坝体和库区沉陷的预测时间和稳定后水库构筑物（大坝、溢洪道、放水洞）的维护和加固措施。
　　目前我国科研工作者对于河堤及滩区下压煤开采做了大量的研究工作，并取得了巨大的成就，为本课题的研究奠定了理论基础。本研究主要是参照沉陷预计结果着重对采煤可能的影响范围和由此产生的后果进行预估、评价，提出开采期间保证水库安全运行的方法和沉陷稳定后的加固措施。为以后类似情况提供理论依据，因此，研究成果有广阔的应用前景。

目录

声明

摘要

1 引言

1．1 研究背景及研究意义

1．1．1 研究背景

1．1．2 研究意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．3 研究内容与研究方法

1．3．1 研究内容

1．3．2 研究方法

2 采区及涧北水库情况

2．1 采区地质条件

2．2 水文气象概况

2．3 3700采区内涧北水库的情况

2．3．1 涧北水库基本情况

2．3．2 涧北水库构筑物的情况

2．3．3 涧北水库的工程等别及堤防设计标准

2．3．4 水库设计洪水分析计算

3 采煤及覆岩破坏分析

3．1 采区范围及开采技术条件

3．1．1 采区范围

3．1．2 开采技术条件

3．1．3 矿井生产能力及服务年限

3．2 采区布置

3．3 压煤开采引起的覆岩破坏分析

4 采煤对水库构筑物的影响分析

4．1 分析受影响大坝段的移动变形性质和范围

4．2 采煤对涧北大坝、溢洪道、放水洞的影响分析

4．3 采动形成的地表变形对防汛交通及开采工作面的影响分析

5 涧北水库构筑物的安全维护与加固措施

5．1 水库构筑物的安全观测

5．2 开采期间水库运行方式调整

5．3 大坝、溢洪道及放水洞的后期加固措施

6 结论

参考文献

致谢

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