承壓水弱面突破與控水采煤

目錄
前言
第1章 概述 1
1.1 承壓水體上采煤的基本概念 1
1.2 承壓水上采煤研究的意義 6
1.3 承壓水上采煤的研究概況 7
1.3.1 國外研究概況 7
1.3.2 國內研究概況 9
1.4 承壓水上采煤的研究趨勢 19
第2章 底板突水的物源基礎與主控因素 22
2.1 可溶巖石與巖溶作用 22
2.2 華北地區(qū)灰?guī)r的分布規(guī)律 23
2.3 底板突水現(xiàn)象 26
2.3.1 薄隔水層弱面區(qū)的突水現(xiàn)象 26
2.3.2 構造弱面區(qū)的突水現(xiàn)象 33
2.4 灰?guī)r含水層及其突水初識 41
2.4.1 灰?guī)r含水層區(qū)域的富水特征 41
2.4.2 灰?guī)r含水層富水的不均一性特征 42
2.4.3 構造控水特征 43
2.4.4 滯后突水特征 45
2.4.5 深部礦井底板突水的特征 46
2.5 底板突水的主控因素 47
2.5.1 底板突水的主控因素體系 47
2.5.2 底板突水的主控因素作用 48
2.5.3 礦區(qū)底板突水主控因素的實例分析 55
第3章 承壓水弱面突破機理 61
3.1 基本概念與特征 61
3.1.1 基本概念 61
3.1.2 基本特征 61
3.2 采動影響下底板弱面的形成機理 64
3.2.1 采動滑移作用下的底板破壞機理 64
3.2.2 采動卸荷作用下的底板弱面破壞機理 73
3.2.3 采動卸荷作用下底板弱面承壓導升破壞的機理 83
3.3 底板弱面突水機理與滲透性分布特征 89
3.3.1 底板弱面突水機理 89
3.3.2 底板完整弱面的滲透性分布特征 103
3.4 底板弱面突水的數(shù)值模擬 110
3.4.1 數(shù)值模擬方案 110
3.4.2 底板弱面突水的數(shù)值模擬結果 112
3.5 底板完整弱面突水的相似模擬 139
3.5.1 相似模擬模型 140
3.5.2 實驗過程 142
3.5.3 相似模擬結果 143
3.6 底板破壞帶與應力應變監(jiān)測 149
3.6.1 監(jiān)測方法 149
3.6.2 鉆孔孔位設計 149
3.6.3 注水試驗鉆孔數(shù)據(jù)分析 150
3.6.4 應力應變試驗的鉆孔數(shù)據(jù)分析 152
第4章 承壓水體上采煤安全性的評價方法 157
4.1 突水系數(shù)法 157
4.2 阻水系數(shù)法 161
4.2.1 阻水系數(shù)計算 161
4.2.2 測試方法與原理 163
4.3 承壓水體上安全煤巖柱留設法 167
4.3.1 承壓水上允許的采動等級 167
4.3.2 承壓水上防水安全煤巖柱的留設 167
4.4 脆弱性指數(shù)法 169
4.5 深部開采PSO-SVM評價法 177
4.5.1 深部分界點的界定 177
4.5.2 深部煤層底板破壞深度的數(shù)學模型 186
4.5.3 深部煤層底板突水危險性預測的PSO優(yōu)化SVM模型 189
第5章 承壓水體上精準控水采煤技術 196
5.1 技術內涵與框架 196
5.1.1 技術內涵 196
5.1.2 技術框架 197
5.2 承壓水體上采煤的綜合精準探查 198
5.2.1 地球物理勘探方法 198
5.2.2 鉆探勘查技術 200
5.2.3 突水水源的精準判別技術 201
5.3 透明地質體構建與弱面區(qū)的精準圈定 212
5.3.1 透明地質體構建 212
5.3.2 弱面區(qū)的精準圈定 214
5.4 承壓水體上采煤的精準評價 214
5.5 承壓水體上采煤的避害設計 215
5.6 承壓水體上采煤的弱面注漿增厚 215
5.6.1 弱面注漿增厚的原則 215
5.6.2 弱面注漿增厚實現(xiàn)的注漿方法 216
5.6.3 巖溶承壓水害的區(qū)域治理技術 222
5.7 礦山壓力的主動精準卸壓 237
5.7.1 煤層采動后頂?shù)装宓膽σ恢滦?237
5.7.2 頂?shù)装鍓毫Φ闹鲃有秹?239
5.8 承壓水體上采煤的精準監(jiān)測 240
5.8.1 礦山壓力及動力事件的精準監(jiān)測 241
5.8.2 巖溶含水層水文信息的精準監(jiān)測 244
第6章 承壓水體上采煤的綜合防治體系 248
6.1 防治底板突水的基本理念與途徑 248
6.1.1 底板水害防治理念 248
6.1.2 底板水害解危的基本途徑 250
6.2 承壓水體上采煤的綜合開采體系 262
6.2.1 綜合開采體系 262
6.2.2 承壓水體上采煤的開采方法 264
6.2.3 承壓水體上采煤開采方法的選擇 268
6.3 底板水害防治技術體系 270
主要參考文獻 273