煤炭高強(qiáng)度開采上覆巖層變形破壞及其滲透性評價(jià)研究

目錄
1緒論
1.1研究背景及意義
1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1采動覆巖變形破壞規(guī)律研究
1.2.2巖石（體）滲透性及其與應(yīng)力—應(yīng)變耦合關(guān)系研究
1.2.3采動巖體滲透性變化規(guī)律研究
1.2.4采空區(qū)孔隙率分布特征研究
1.3本書的研究內(nèi)容和方法
1.3.1主要研究內(nèi)容
1.3.2主要研究方法及技術(shù)路線
1.4本書的創(chuàng)新性
2神東礦區(qū)煤炭開采地質(zhì)條件
2.1研究區(qū)概況
2.1.1地理地貌
2.1.2氣候
2.1.3煤炭生產(chǎn)現(xiàn)狀
2.2煤巖層地質(zhì)特征
2.2.1沉積地層特征
2.2.2煤層賦存特征
2.2.3煤層上覆巖層巖性分布規(guī)律
2.3煤層上覆巖體類型及其巖石力學(xué)性質(zhì)
2.3.1煤層上覆巖體類型
2.3.2煤層上覆巖石物理力學(xué)性質(zhì)
2.4礦區(qū)水文地質(zhì)條件
2.4.1新生界松散層孔隙潛水
2.4.2中生界碎屑巖類裂隙潛水及承壓水
2.4.3燒變巖孔洞裂隙潛水
2.5煤炭高強(qiáng)度開采技術(shù)
2.6本章小結(jié)
3煤層上覆巖石滲透性與其應(yīng)力—應(yīng)變耦合關(guān)系研究
3.1概述
3.2巖石全應(yīng)力應(yīng)變滲透性試驗(yàn)研究
3.2.1試驗(yàn)原理
3.2.2試樣及試樣過程
3.2.3試驗(yàn)結(jié)果及分析
3.3巖體滲透系數(shù)與應(yīng)力—應(yīng)變的耦合模型
3.3.1完整巖石基質(zhì)滲透系數(shù)—應(yīng)力耦合關(guān)系
3.3.2裂隙巖體滲透特征
3.3.3裂隙巖體滲透系數(shù)與應(yīng)力應(yīng)變的三維關(guān)系
3.4本章小結(jié)
4多煤層開采覆巖變形破壞規(guī)律物理模擬試驗(yàn)研究
4.1概述
4.2相似材料模擬試驗(yàn)設(shè)計(jì)
4.2.1研究目的
4.2.2工程地質(zhì)模型
4.2.3相似常數(shù)確定
4.2.4相似模型材料及制作程序
4.3采動覆巖變形破壞過程分析
4.3.1頂板巖體破斷與運(yùn)動規(guī)律
4.3.2頂板巖體移動變形規(guī)律
4.3.3頂板巖體應(yīng)力變化規(guī)律
4.3.4采動覆巖裂隙發(fā)育及分布形態(tài)
4.4上覆采空區(qū)下伏煤層開采突水危險(xiǎn)性評價(jià)
4.4.1有效隔水巖層厚度
4.4.2上覆采空區(qū)突水危險(xiǎn)性評價(jià)分類
4.4.3上覆采空區(qū)積水下煤層開采突水危險(xiǎn)性評價(jià)
4.5神東礦區(qū)頂板導(dǎo)水裂隙帶高度探測
4.5.1大柳塔煤礦52306工作面覆巖導(dǎo)水裂隙帶高度探測
4.5.2烏蘭木倫井田導(dǎo)水裂隙帶高度探測
4.5.3導(dǎo)水裂隙帶高度計(jì)算模型及綜合分析
4.6本章小結(jié)
5淺部隔離煤柱對覆巖運(yùn)移影響的物理模擬試驗(yàn)研究
5.1概述
5.2砂巖為主型覆巖采動破壞相似材料模擬試驗(yàn)
5.2.1試驗(yàn)設(shè)計(jì)
5.2.2沿傾向開采覆巖破斷規(guī)律
5.2.3沿傾向開采覆巖裂隙場演化規(guī)律
5.2.4沿傾向開采上覆巖層移動規(guī)律
5.2.5隔離煤柱應(yīng)力變化及穩(wěn)定性評價(jià)
5.3砂—泥巖互層型覆巖采動破壞相似材料模擬試驗(yàn)
5.3.1試驗(yàn)設(shè)計(jì)
5.3.2沿傾向開采覆巖破斷規(guī)律
5.3.3沿傾向開采覆巖裂隙場演化規(guī)律
5.3.4沿傾向開采上覆巖層移動規(guī)律
5.3.5隔離煤柱應(yīng)力變化及穩(wěn)定性評價(jià)
5.4隔離煤柱合理留設(shè)
5.4.1區(qū)段煤柱合理留設(shè)寬度理論計(jì)算
5.4.2上下煤柱合理錯(cuò)距
5.5本章小結(jié)
6煤炭開采覆巖應(yīng)力應(yīng)變及破壞數(shù)值模擬分析
6.1概述
6.2FLAC3D程序簡介
6.3超大工作面開采覆巖應(yīng)力應(yīng)變及破壞模擬分析
6.3.1數(shù)值計(jì)算模型建立
6.3.2模擬計(jì)算結(jié)果分析
6.3.3超大工作面開采頂?shù)装遄冃纹茐目刂埔蛩?br />6.4本章小結(jié)
7煤炭開采工作面圍巖滲透性分布規(guī)律研究
7.1概述
7.2采動圍巖滲透性分布的數(shù)值模擬分析
7.2.1數(shù)值計(jì)算模型建立
7.2.2采動圍巖應(yīng)力—滲透性耦合研究
7.2.3采動圍巖應(yīng)變—滲透性耦合研究
7.2.4對比分析
7.2.5控制因素
7.3煤炭開采中頂?shù)装鍘r層滲透性動態(tài)變化
7.4采空區(qū)滲透性恢復(fù)與地表下沉值的關(guān)系
7.5本章小結(jié)
8煤炭開采上覆巖層滲透性評價(jià)及應(yīng)用
8.1概述
8.2煤炭開采上覆巖層滲透性評價(jià)理論與方法
8.2.1采空區(qū)冒裂帶巖體滲透性分布規(guī)律
8.2.2采空區(qū)平均孔隙率和滲透系數(shù)計(jì)算方法
8.2.3煤炭開采上覆巖層滲透性分區(qū)分帶特征
8.3煤炭開采上覆巖層滲透性控制機(jī)理
8.4大柳塔井田煤炭開采上覆巖層滲透性評價(jià)
8.4.1采空區(qū)垮落巖體滲透性橫向分布
8.4.2采空區(qū)冒裂帶巖體滲透性縱向分布
8.4.3采空區(qū)孔隙率現(xiàn)場實(shí)測驗(yàn)證
8.4.4煤礦采空區(qū)儲水量計(jì)算
8.5本章小結(jié)
9結(jié)論與展望
9.1結(jié)論
9.2展望
參考文獻(xiàn)
重要術(shù)語索引表
目錄
1緒論
1.1研究背景及意義
1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1采動覆巖變形破壞規(guī)律研究
1.2.2巖石（體）滲透性及其與應(yīng)力—應(yīng)變耦合關(guān)系研究
1.2.3采動巖體滲透性變化規(guī)律研究
1.2.4采空區(qū)孔隙率分布特征研究
1.3本書的研究內(nèi)容和方法
1.3.1主要研究內(nèi)容
1.3.2主要研究方法及技術(shù)路線
1.4本書的創(chuàng)新性
2神東礦區(qū)煤炭開采地質(zhì)條件
2.1研究區(qū)概況
2.1.1地理地貌
2.1.2氣候
2.1.3煤炭生產(chǎn)現(xiàn)狀
2.2煤巖層地質(zhì)特征
2.2.1沉積地層特征
2.2.2煤層賦存特征
2.2.3煤層上覆巖層巖性分布規(guī)律
2.3煤層上覆巖體類型及其巖石力學(xué)性質(zhì)
2.3.1煤層上覆巖體類型
2.3.2煤層上覆巖石物理力學(xué)性質(zhì)
2.4礦區(qū)水文地質(zhì)條件
2.4.1新生界松散層孔隙潛水
2.4.2中生界碎屑巖類裂隙潛水及承壓水
2.4.3燒變巖孔洞裂隙潛水
2.5煤炭高強(qiáng)度開采技術(shù)
2.6本章小結(jié)
3煤層上覆巖石滲透性與其應(yīng)力—應(yīng)變耦合關(guān)系研究
3.1概述
3.2巖石全應(yīng)力應(yīng)變滲透性試驗(yàn)研究
3.2.1試驗(yàn)原理
3.2.2試樣及試樣過程
3.2.3試驗(yàn)結(jié)果及分析
3.3巖體滲透系數(shù)與應(yīng)力—應(yīng)變的耦合模型
3.3.1完整巖石基質(zhì)滲透系數(shù)—應(yīng)力耦合關(guān)系
3.3.2裂隙巖體滲透特征
3.3.3裂隙巖體滲透系數(shù)與應(yīng)力應(yīng)變的三維關(guān)系
3.4本章小結(jié)
4多煤層開采覆巖變形破壞規(guī)律物理模擬試驗(yàn)研究
4.1概述
4.2相似材料模擬試驗(yàn)設(shè)計(jì)
4.2.1研究目的
4.2.2工程地質(zhì)模型
4.2.3相似常數(shù)確定
4.2.4相似模型材料及制作程序
4.3采動覆巖變形破壞過程分析
4.3.1頂板巖體破斷與運(yùn)動規(guī)律
4.3.2頂板巖體移動變形規(guī)律
4.3.3頂板巖體應(yīng)力變化規(guī)律
4.3.4采動覆巖裂隙發(fā)育及分布形態(tài)
4.4上覆采空區(qū)下伏煤層開采突水危險(xiǎn)性評價(jià)
4.4.1有效隔水巖層厚度
4.4.2上覆采空區(qū)突水危險(xiǎn)性評價(jià)分類
4.4.3上覆采空區(qū)積水下煤層開采突水危險(xiǎn)性評價(jià)
4.5神東礦區(qū)頂板導(dǎo)水裂隙帶高度探測
4.5.1大柳塔煤礦52306工作面覆巖導(dǎo)水裂隙帶高度探測
4.5.2烏蘭木倫井田導(dǎo)水裂隙帶高度探測
4.5.3導(dǎo)水裂隙帶高度計(jì)算模型及綜合分析
4.6本章小結(jié)
5淺部隔離煤柱對覆巖運(yùn)移影響的物理模擬試驗(yàn)研究
5.1概述
5.2砂巖為主型覆巖采動破壞相似材料模擬試驗(yàn)
5.2.1試驗(yàn)設(shè)計(jì)
5.2.2沿傾向開采覆巖破斷規(guī)律
5.2.3沿傾向開采覆巖裂隙場演化規(guī)律
5.2.4沿傾向開采上覆巖層移動規(guī)律
5.2.5隔離煤柱應(yīng)力變化及穩(wěn)定性評價(jià)
5.3砂—泥巖互層型覆巖采動破壞相似材料模擬試驗(yàn)
5.3.1試驗(yàn)設(shè)計(jì)
5.3.2沿傾向開采覆巖破斷規(guī)律
5.3.3沿傾向開采覆巖裂隙場演化規(guī)律
5.3.4沿傾向開采上覆巖層移動規(guī)律
5.3.5隔離煤柱應(yīng)力變化及穩(wěn)定性評價(jià)
5.4隔離煤柱合理留設(shè)
5.4.1區(qū)段煤柱合理留設(shè)寬度理論計(jì)算
5.4.2上下煤柱合理錯(cuò)距
5.5本章小結(jié)
6煤炭開采覆巖應(yīng)力應(yīng)變及破壞數(shù)值模擬分析
6.1概述
6.2FLAC3D程序簡介
6.3超大工作面開采覆巖應(yīng)力應(yīng)變及破壞模擬分析
6.3.1數(shù)值計(jì)算模型建立
6.3.2模擬計(jì)算結(jié)果分析
6.3.3超大工作面開采頂?shù)装遄冃纹茐目刂埔蛩?br />6.4本章小結(jié)
7煤炭開采工作面圍巖滲透性分布規(guī)律研究
7.1概述
7.2采動圍巖滲透性分布的數(shù)值模擬分析
7.2.1數(shù)值計(jì)算模型建立
7.2.2采動圍巖應(yīng)力—滲透性耦合研究
7.2.3采動圍巖應(yīng)變—滲透性耦合研究
7.2.4對比分析
7.2.5控制因素
7.3煤炭開采中頂?shù)装鍘r層滲透性動態(tài)變化
7.4采空區(qū)滲透性恢復(fù)與地表下沉值的關(guān)系
7.5本章小結(jié)
8煤炭開采上覆巖層滲透性評價(jià)及應(yīng)用
8.1概述
8.2煤炭開采上覆巖層滲透性評價(jià)理論與方法
8.2.1采空區(qū)冒裂帶巖體滲透性分布規(guī)律
8.2.2采空區(qū)平均孔隙率和滲透系數(shù)計(jì)算方法
8.2.3煤炭開采上覆巖層滲透性分區(qū)分帶特征
8.3煤炭開采上覆巖層滲透性控制機(jī)理
8.4大柳塔井田煤炭開采上覆巖層滲透性評價(jià)
8.4.1采空區(qū)垮落巖體滲透性橫向分布
8.4.2采空區(qū)冒裂帶巖體滲透性縱向分布
8.4.3采空區(qū)孔隙率現(xiàn)場實(shí)測驗(yàn)證
8.4.4煤礦采空區(qū)儲水量計(jì)算
8.5本章小結(jié)
9結(jié)論與展望
9.1結(jié)論
9.2展望
參考文獻(xiàn)
重要術(shù)語索引表