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分类号:分类号:TD745 密密 级:级:公公 开开 U D C : 单位代码:单位代码: 10424 (空(空 3 行)行) 学学 位位 论论 文文 薄隔水层底板突水机理及预测预报研究薄隔水层底板突水机理及预测预报研究 (空(空 2 行)行) 研研 究究 生生 (空(空 3 行)行) 申申请请学学位位级级别别:硕士学位硕士学位 专专业业名名称称:机械电子工程机械电子工程 指指导导教教师师姓姓名名:钟钟 佩佩 思思 职职 称:称:教教 授授 (空(空 7 行)行) 如果题目为如果题目为 2 行,则仅占用其下的行,则仅占用其下的 1 空行,其余位置不变。空行,其余位置不变。 空行不能随意增减!空行不能随意增减! 山山 东东 科科 技技 大大 学学 二二九年五月九年五月 论论文文题题目:目: 薄隔水层底板突水机理及预测预报研究薄隔水层底板突水机理及预测预报研究 作者姓名:作者姓名:研究生研究生 入学入学时间时间: :2006 年年 9 月月 专业专业名称:名称:机械电子工程机械电子工程 研究方向:研究方向:机电液一体化技术机电液一体化技术 指指导导教教师师: :钟佩思钟佩思 职职 称:称:教教 授授 副导师副导师 高级工程师高级工程师 论论文提交日期:文提交日期:2009 年年 5 月月 论论文答文答辩辩日期:日期:2009 年年 6 月月 9 日日 授予学位日期:授予学位日期: STUDY OF THE WATER-INRUSH MECHANISM AND PREDICTION OF THE WATER-RESISTING FLOOR A Dissertation submitted in fulfillment of the requirements of the degree of MASTER OF PHILOSOPHY from Shandong University of Science and Technology by Yan Jiusheng Supervisor: Professor Zhong Peisi College of Mechanical and Electronic Engineering May 2009 声声 明明 本人呈交给山东科技大学的这篇硕士学位论文,除了所列参考文献和世所本人呈交给山东科技大学的这篇硕士学位论文,除了所列参考文献和世所 公认的文献外,全部是本人在导师指导下的研究成果。该论文资料尚没有呈交公认的文献外,全部是本人在导师指导下的研究成果。该论文资料尚没有呈交 于其它任何学术机关作鉴定。于其它任何学术机关作鉴定。 硕士生签名:硕士生签名:(提交时签名)(提交时签名) 日日 期:期: AFFIRMATION I declare that this dissertation, submitted in fulfillment of the requirements for the award of Master of Philosophy in Shandong University of Science and Technology, is wholly my own work unless referenced of acknowledge. The document has not been submitted for qualification at any other academic institute. Signature:(提交时签名)(提交时签名) Date: 山东科技大学硕士学位论文 摘 要 (加 1 空行) 摘摘 要要 基于大量的煤矿井突水案例,总结了中国煤矿井突水的一般规律及肥城煤田矿井突 水的特点。根据“以岩层运动为中心”的矿山压力控制理论,研究了采场断层在矿山压 力作用下活化的力学机制,以及断层活化过程中承压水和岩石相互作用的机理。给出了 采场断层突水的条件。分析了矿山压力对突水量的影响作用。结合几何损伤理论及断裂 力学理论,提出了采场底板“四带”划分理论,并应用该理论,研究了无断裂构造影响 下采场底板突水的条件。根据重力滑动构造理论,研究了肥城煤田滑动构造形成的力学 机制,以及其在肥城煤田矿井突水中所起的作用。评价了肥城煤田深部开采底板突水的 可能性。研制了矿井底板突水预测预报应用软件。 (不少于 500 字) (空 1 行) 关键词:关键词:突水机理,矿山压力,断层活化, “四带”理论,滑动构造,突水预测 (注意:左缩进 2 字符,关键词个数建议 5-7 个) 建议: 第一段论述论文的目的意义、重要性等内容。 第二段着重论述论文的研究工作和取得的成果。取得的成果要用建立、提 出、开发等词。如果内容较多,也可分成几段。 第三段可以论文的后续研究或发展前景等(可以不写) 。 论文的摘要、每一章的本章小结、结论与展望等相关内容要呼应,前后一致,但各 有侧重点。 注意:不再要求详细摘要。 山东科技大学硕士学位论文 摘 要 (加 1 空行) ABSTRACT Based on large quantities of the cases of coal mine water-inrush, the general law of the water-inrush in Chinese coal mines and the characteristics of coal mine water-inrush in Feicheng coal field are summarized. According to the underground pressure theory, which takes stratum movement as key matter, the reactivating mechanical mechanism of a fault in mining floor under the action of underground pressure, and the mechanism of the interaction between pressure water and rock during the fault reactivation are studied. The condition of the water-inrush from a fault in mining floor is given. The influence of underground pressure on water-inrush quantity is analyzed. On the bases of geometrical theory of damage and fracture mechanics, the four-zone theory to divide mining floor is put forward, and with it, the condition of the water-inrush from mining floor without a fault is analyzed. In the light of the theory of gravity-gliding tectonics, the forming mechanical mechanism of the gliding structure in Feicheng coal field and its function in water-inrush are studied. The water-inrush possibility during mining depth coal layer is assessed. Applicable software to predicate water-inrush from mining floor is made. (空 1 行) Keywords: mechanism of water-inrush, underground pressure, fault reactivation, four- zone theory, gliding structure, water-inrush prediction 要求与中文摘要对应。 山东科技大学硕士学位论文 目 录 (加 1 空行) 目目 录录 (由(由“-”自动生成的目录示例,英文由中文目录复制过自动生成的目录示例,英文由中文目录复制过 去,再翻译成英文并调整一下字体大小即可)去,再翻译成英文并调整一下字体大小即可) 1 绪 论1 1.1 研究背景 .1 1.2 研究目的与意义 .2 1.3 国内外研究现状 .2 1.4 存在问题 .2 1.5 本文主要研究工作 .3 2 总体结构或方案设计4 2.1 引 言 .4 2.2 总体设计 .4 2.3 关键技术简介 .4 2.4 本章小结 .4 3 关键技术之一5 3.1 引 言 .5 3.2 二级标题 .5 3.3 二级标题 .5 3.6 本章小结 .5 4 关键技术之二6 4.1 引 言 .6 4.2 二级标题 .6 4.3 二级标题 .6 4.6 本章小结 .6 5 关键技术之三7 5.1 引 言 .7 山东科技大学硕士学位论文 目 录 5.2 二级标题 .7 5.3 二级标题 .7 5.6 本章小结 .7 6 实验验证或系统开发或应用实例8 6.1 引 言 .8 6.2 二级标题 .8 6.3 二级标题 .8 6.6 本章小结 .8 7 结论与展望9 7.1 主要结论 .9 7.2 工作展望 .9 致 谢10 参考文献11 攻读硕士学位期间从事科学研究及发表论文情况12 附录或附录 A13 附录 B14 山东科技大学硕士学位论文 目 录 (加 1 空行) Contents (由中文目录复制过来,再翻译成英文,并调整字体大小)(由中文目录复制过来,再翻译成英文,并调整字体大小) 1 Introduction1 1.1 Background of the Research.1 1.2 The Aim and Significance of dissertation 2 1.3 Review2 1.4 The Existing Problems2 1.5 Main Research Contents.3 2 General Configration or Scheme Design.4 2.1 Introduction4 2.2 Overall Design.4 2.3 Introduction of Key Technologies.4 2.4 Summary4 3 Key Technology 1.5 3.1 Introduction 5 3.2 The Second Heading.5 3.3 The Second Heading.5 3.6 Summary.5 4 Key Technology 2.6 4.1 Introduction 6 4.2 The Second Heading.6 4.3 The Second Heading.6 4.6 Summary.6 5 Key Technology 3.7 5.1 Introduction 7 5.2 The Second Heading.7 5.3 The Second Heading.7 山东科技大学硕士学位论文 目 录 5.6 Summary.7 6 Verification or Development or Application.8 6.1 Introduction 8 6.2 The Second Heading.8 6.3 The Second Heading.8 6.6 Summary.8 7 Conclusions and Prospects9 7.1 Conclusions 9 7.2 Prospects.9 Acknowledgement10 References.11 Scientific Research and Published Papers.12 Appendix A.13 Appendix B.14 山东科技大学硕士学位论文 绪 论 1 (加 1 空行) 1 绪绪 论论 (一级标题用“格式”-“段落”设置段前、段后均空 1 行,单倍行距) 1.1 研究背景研究背景 (二级标题用“格式”-“段落”设置段前、段后均空 1 行,单倍行距) 正文中,中文用小四号宋体字,英文和数字用(Times New Roman 字体,所有标点 符号用全角,1.5 倍行距。 1.1.1 中国煤矿水害现状中国煤矿水害现状 (三级标题用“格式”-“段落”设置段前、段后均空 1 行,单倍行距) 根据矿井突水水源划分,中国煤矿水害事故分为地表水体水害事故,占中国煤矿突 水事故典型案例1的 4.9%;冲积层水水害事故,占 1.4%;砂岩类含水层水害事故,占 1.4%;灰岩类岩溶水水害事故,占 92.3%。可见,防治灰岩岩溶类突水是矿井水害工作 的重点。 1.1.1.1 四级标题 (四级标题用“格式”-“段落”设置段前、段后均空 0.5 行,1.5 倍行距) 中国具有开采价值的煤层主要集中在晚石灰世早二叠世、晚二叠世、早侏罗世 中侏罗世、晚侏罗早白垩 4 个聚煤期1, 2。据不完全统计3,含煤地层属晚古生代石 炭二叠纪的占 38%,主要集中在中国北方,通称华北型煤田;属二叠、三叠纪的占 30%, 主要集中在中国南方,通称华南型煤田;属中生代侏罗纪和白垩纪的占 28%,主要集 中在中国北方和东蒙地区,通称华北、东蒙煤田;属新生代第三纪的占 4%。由于华北 型的石炭系及华南型的二叠系多数形成于滨海、潮坪、泻湖等海相环境,含煤岩系中夹 有厚度不一的多层碳酸盐岩,主要是石灰岩类和白云岩类。当它们的厚度大于 4m 时, 就很容易发育岩溶。特别当它们通过地质构造与煤层底板厚层、巨厚层碳酸盐岩的岩溶, 如华南型煤田的早二叠的茅口灰岩(100200m 左右)岩溶、华北型煤田的基底奥陶系 灰岩(200800m 左右)岩溶,发生水力联系时,岩溶不仅更加发育,而且岩溶水的动 山东科技大学硕士学位论文 绪 论 2 储量会变得十分巨大,从而使煤矿生产的安全性受到重大的水害威胁。 1)五级标题 (1)中国煤田经过近一个世纪的开采,多数煤层的开采已进入深层位,特别是华 北型煤田,大部分矿井已经开采石炭世煤层4。在中国地质历史演化过程中,华北的石 炭一二叠世煤系地层绝大多数是直接沉积在奥陶系灰岩之上的,即缺失了早古生代的志 留纪和晚古生代的泥盆纪地层。奥陶纪碳酸盐岩因在地表裸露约 9 亿年,不仅遭受不同 程度的风化剥蚀,而且发育了程度不一的岩溶。这种初期的岩溶为以后的地下岩溶的发 育奠定了基础5-7。由于石炭世煤层距奥陶系近,在构造作用下,底板灰岩的岩溶不仅 发育,而且往往和奥陶系灰岩构成统一的水力系统,因此煤矿受岩溶水威胁尤为突出。 据不完全统计,自 1956 年到 1994 年,中国北方煤矿开采山西组与太原组煤层时突 水 1300 余次。 第一次 第二次 第三次 注意标题的层次结构,并保持全文前后一致。 1.2 研究目的与意义研究目的与意义 1.3 国内外研究现状国内外研究现状 1.4 存在问题存在问题 山东科技大学硕士学位论文 绪 论 3 1.5 本文主要研究工作本文主要研究工作 正式撰写论文前,请务必仔细阅读硕士学位论文排版打印格式 (修订) ,以本样 本为模板,添加自己的论文内容即可。 其它类型的研究生,如工程硕士研究生、高校教师在职攻读硕士学位研究生、同等 学力研究生,要注意封面和页眉等不同,其它格式参照执行。 该节主要论述要完成的工作,不能有“了” ,不能有结果分析等。 山东科技大学硕士学位论文 总体结构或方案设计 4 (加 1 空行) 2 总体结构或方案设计总体结构或方案设计 2.1 引引 言言 中文用小四号宋体字,英文和数字用 Times New Roman 字体,所有标点符号用全 角,1.5 倍行距。 2.2 总体设计总体设计 整个学位论文的层次结构供参考。 2.2.1 中国煤矿水害现状中国煤矿水害现状 2.2.2 中国煤矿水害现状中国煤矿水害现状 2.2.3 中国煤矿水害现状中国煤矿水害现状 2.3 关键技术简介关键技术简介 2.4 本章小结本章小结 山东科技大学硕士学位论文 关键技术之一 5 (加 1 空行) 3 关键技术之一关键技术之一 3.1 引引 言言 3.2 二级标题二级标题 3.2.1 三级标题三级标题 3.3 二级标题二级标题 3.6 本章小结本章小结 山东科技大学硕士学位论文 关键技术之二 6 (加 1 空行) 4 关键技术之二关键技术之二 4.1 引引 言言 4.2 二级标题二级标题 4.3 二级标题二级标题 4.6 本章小结本章小结 山东科技大学硕士学位论文 关键技术之三 7 (加 1 空行) 5 关键技术之三关键技术之三 5.1 引引 言言 5.2 二级标题二级标题 5.3 二级标题二级标题 5.6 本章小结本章小结 山东科技大学硕士学位论文 应用实例 8 (加 1 空行) 6 实验验证或系统开发或应用实例实验验证或系统开发或应用实例 6.1 引引 言言 6.2 二级标题二级标题 6.3 二级标题二级标题 6.6 本章小结本章小结 山东科技大学硕士学位论文 总结与展望 9 (加 1 空行) 7 结论与展望结论与展望 7.1 主要结论主要结论 7.2 工作展望工作展望 山东科技大学硕士学位论文 致 谢 10 (加 1 空行) 致致 谢谢 本文是在导师钟佩思教授的精心指导和帮助下完成的,。 衷心感谢副导师 感谢有关老师、项目组 感谢有关研究生、实验室、企业 本文得到项目的资助。 研究生姓名 2009 年 6 月 山东科技大学硕士学位论文 参考文献 11 (加 1 空行) 参考文献参考文献 1张毅. 铸造工艺 CAD 及其应用M. 北京: 机械工业出版社, 1994, 14-15. 2Huang S C, Huang Y M, Shieh S M. Vibration and stability of a rotating shaft containing a transerse crack J. Sound and Vibration, 1993, 162(3): 387-401. 3姜岩. 覆岩离层注浆控制矿山开采沉陷研究D. 山东泰安: 山东科技大学, 2000. 4 (参考文献硕士 50 篇以上,博士 100 篇以上,其中外文文献四分之一以上) 参考文献采用顺序号编号体系。与正文不同

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