帶壓開采煤層底板阻隔水性能的力學(xué)分析及應(yīng)用

前言
1  緒論
1.1  研究目的和意義
1.2  研究目標(biāo)
1.3  研究?jī)?nèi)容
1.4  研究思路
1.5  研究方法與技術(shù)路線
1.6  主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
2  采場(chǎng)底板突水研究現(xiàn)狀
2.1  采場(chǎng)底板突水的類型
2.2  國內(nèi)外研究概況
2.2.1  底板突水的理論研究
2.2.2  底板突水的模擬研究
2.2.3  底板突水的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)研究
2.2.4  礦井突水防治理論研究
2.3  采場(chǎng)底板突水研究應(yīng)解決的主要問題
3  采場(chǎng)底板隔水關(guān)鍵層模型及力學(xué)分析
3.1  承壓水底板隔水關(guān)鍵層的力學(xué)模型
3.1.1  底板隔水巖層的組合特征
3.1.2  底板隔水關(guān)鍵層的力學(xué)模型
3.2  承壓水底板隔水關(guān)鍵層的力學(xué)特性分析
3.2.1  隔水關(guān)鍵層的正應(yīng)力
3.2.2  隔水關(guān)鍵層的剪應(yīng)力
3.2.3  隔水關(guān)鍵層的變形
3.3  底板隔水關(guān)鍵層破斷特征
3.3.1  巖石的強(qiáng)度準(zhǔn)則
3.3.2  采動(dòng)破壞深度的確定
3.3.3  底板采動(dòng)破壞深度的計(jì)算
3.3.4  底板采動(dòng)破壞深度的簡(jiǎn)化計(jì)算
3.4  底板隔水關(guān)鍵層的形成條件與判定
3.5  本章小結(jié)
4  承壓水底板隔水關(guān)鍵層隔水性能的數(shù)值模擬
4.1  承壓水底板隔水關(guān)鍵層的破壞特征
4.1.1  數(shù)值計(jì)算模型的建立
4.1.2  底板隔水關(guān)鍵層的應(yīng)力分布特征
4.1.3  底板隔水關(guān)鍵層的變形特征
4.1.4  底板隔水關(guān)鍵層的塑性區(qū)分布特征
4.2  底板隔水關(guān)鍵層的裂隙分布及演化特征
4.2.1  數(shù)值計(jì)算模型的建立
4.2.2  底板隔水層裂隙發(fā)育及貫通過程
4.2.3  底板應(yīng)力分布特征
4.2.4  底板變形特征
4.2.5  水流矢量分布特征
4.3  不同巖層組合對(duì)底板隔水關(guān)鍵層隔水性能的影響
4.3.1  數(shù)值計(jì)算模型及計(jì)算方案
4.3.2  對(duì)底板隔水層裂隙分布的影響
4.3.3  對(duì)底板隔水層應(yīng)力分布的影響
4.3.4  對(duì)底板隔水層變形的影響
4.3.5  對(duì)底板隔水層水流矢量分布的影響
4.4  承壓水水頭對(duì)底板隔水關(guān)鍵層隔水性能的影響
4.4.1  對(duì)底板隔水層裂隙分布的影響
4.4.2  對(duì)底板隔水層應(yīng)力分布的影響
4.4.3  對(duì)底板隔水層變形的影響
4.4.4  對(duì)底板隔水層水流矢量分布的影響
4.5  底板隔水關(guān)鍵層的阻隔水性能綜合分析
4.5.1  工作面推進(jìn)距離對(duì)底板阻隔水性能的影響
4.5.2  巖層組合方式對(duì)底板隔水關(guān)鍵層隔水性能的影響
4.5.3  承壓水水頭對(duì)底板關(guān)鍵層隔水性能的影響
4.6  本章小結(jié)
5  采場(chǎng)底板突水的物理模擬研究
5.1  物理模擬地質(zhì)條件
5.2  相似材料模型及試驗(yàn)系統(tǒng)
5.2.1  相似原理與相似比
5.2.2  模型及加載系統(tǒng)設(shè)計(jì)
5.3  試驗(yàn)方案與試驗(yàn)過程
5.3.1  試驗(yàn)方案
5.3.2  試驗(yàn)過程
5.4  試驗(yàn)結(jié)果分析
5.4.1  采場(chǎng)圍巖的變形及破壞特征
5.4.2  底板隔水層裂隙產(chǎn)生、擴(kuò)展貫通特征
5.4.3  不同組合情況下隔水關(guān)鍵層阻隔水特性比較
5.5  本章小結(jié)
6  水力劈裂作用對(duì)隔水關(guān)鍵層的隔水性能的影響
6.1  水力劈裂的涵義及應(yīng)用
6.2  裂隙巖體中的水力劈裂作用
6.3  復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下巖體水力劈裂作用
6.3.1  壓剪狀態(tài)下水力劈裂作用
6.3.2  拉剪狀態(tài)下水力劈裂作用
6.4  水力劈裂對(duì)底板隔水關(guān)鍵層的作用分析
6.4.1  承壓水對(duì)底板隔水關(guān)鍵層裂隙的水楔作用
6.4.2  承壓水導(dǎo)升帶范圍的確定
6.5  承壓水對(duì)底板隔水關(guān)鍵層隔水效應(yīng)影響分析
6.6  本章小結(jié)
7  采場(chǎng)底板突水危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)及防治實(shí)踐
7.1  徐州龍固礦某工作面開采地質(zhì)條件
7.2  工作面底板隔水關(guān)鍵層組成特征
7.3  工作面底板隔水關(guān)鍵層隔水性能分析
7.3.1  數(shù)值計(jì)算模型及計(jì)算方案
7.3.2  底板隔水關(guān)鍵層破斷特征
7.3.3  底板隔水關(guān)鍵層的滲流特征
7.3.4  底板隔水關(guān)鍵層的隔水性能評(píng)價(jià)
7.4  采場(chǎng)底板突水防治原理及措施
7.4.1  底板隔水關(guān)鍵層強(qiáng)度對(duì)隔水性能的影響
7.4.2  底板隔水關(guān)鍵層的注漿加固措施
7.4.3  應(yīng)用效果分析
7.5  本章小結(jié)
8  主要結(jié)論
參考文獻(xiàn)