深部礦井復合型煤巖瓦斯動力災害防治理論與技術(shù)

《巖石力學與工程研究著作叢書》序
《巖石力學與工程研究著作叢書》編者的話
前言
第1章 緒論
第2章 試驗研究礦區(qū)與礦井概況
2.1 撫順礦區(qū)概況
2.1.1 礦區(qū)地理位置
2.1.2 煤田地質(zhì)
2.1.3 煤層
2.1.4 開采簡史
2.1.5 采煤方法演變
2.1.6 開采衍生的主要工程災害
2.1.7 煤層瓦斯抽放
2.1.8 礦井瓦斯利用
2.1.9 采礦地球物理科學觀測系統(tǒng)
2.2 老虎臺礦井概況
2.2.1 礦井位置與范圍
2.2.2 煤炭生產(chǎn)沿革
2.2.3 開采煤層及煤質(zhì)
2.2.4 礦山災害防治體系
第3章 孕育和發(fā)生復合型動力災害的基本環(huán)境及條件
3.1 地質(zhì)構(gòu)造及應力場
3.1.1 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造及地應力場
3.1.2 撫順煤田暨老虎臺井田主要地質(zhì)構(gòu)造及應力場
3.2 區(qū)域現(xiàn)今構(gòu)造應力場活動性及其對撫順煤田局部應力場的調(diào)制作用
3.2.1 東北區(qū)域現(xiàn)今構(gòu)造應力場活動性
3.2.2 遼東梨形地質(zhì)單元的現(xiàn)今構(gòu)造應力場活動性
3.2.3 遼東梨形地質(zhì)單元內(nèi)現(xiàn)今構(gòu)造應力場對撫順煤田的作用
3.2.4 東北區(qū)域現(xiàn)今構(gòu)造應力場對撫順煤田應力場的調(diào)制作用
3.2.5 現(xiàn)今構(gòu)造運動對撫順煤田停采礦井的調(diào)制作用
3.2.6 撫順煤田孕育發(fā)生礦震的動力來源
3.3 地殼介質(zhì)
3.3.1 遼東梨形地質(zhì)單元
3.3.2 老虎臺井田地層及巖石力學基本性質(zhì)
3.4 瓦斯賦存與礦井瓦斯涌出規(guī)律
3.4.1 煤層瓦斯生成
3.4.2 瓦斯賦存
3.4.3 瓦斯涌出一般規(guī)律及影響因素
3.4.4 綜放開采瓦斯涌出特征
3.4.5 瓦斯梯度
3.4.6 瓦斯壓力
3.5 瓦斯地質(zhì)
3.5.1 煤系地層形成的地質(zhì)條件
3.5.2 構(gòu)造煤
3.5.3 地質(zhì)構(gòu)造對瓦斯賦存的控制
3.5.4 構(gòu)造帶瓦斯賦存規(guī)律
3.5.5 頂、底板巖性對瓦斯賦存的影響
3.5.6 煤層上覆巖層厚度對瓦斯賦存的影響
3.6 水文地質(zhì)
3.6.1 主要含、隔水層
3.6.2 地表水
3.6.3 井下自然涌水
3.7 礦井開拓部署與采煤方法
3.7.1 礦井開拓部署
3.7.2 采煤方法
3.8 小結(jié)
第4章 深井煤礦動力災害間的復合作用
4.1 強礦震和沖擊地壓與瓦斯的復合作用
4.1.1 震源定位觀察到的礦震與瓦斯的復合作用
4.1.2 遠場礦震和沖擊地壓與瓦斯復合作用的現(xiàn)場調(diào)查
4.1.3 瓦斯連續(xù)監(jiān)測與礦震和沖擊地壓對比分析
4.1.4 架間取樣瓦斯?jié)舛扰c沖擊地壓(礦震)對比分析
4.1.5 沖擊地壓復合的瓦斯爆炸
4.2 強礦震與沖擊地壓的復合作用
4.3 強礦震和沖擊地壓復合的次生粉塵災害
4.4 透水災害復合的次生瓦斯災害
4.5 甚遠場強烈地震能量的復合作用
4.6 小結(jié)
第5章 開采動力響應的特征深度及工程意義
5.1 沖擊地壓發(fā)生的初始深度
5.2 頂板破裂上限臨界深度
5.3 底板破裂下限臨界影響深度
5.4 強礦震和沖擊地壓與瓦斯復合作用的特征深度
5.5 深部開采臨界深度的定量判定方法及復合型災害主因
5.5.1 采動巖體“視本構(gòu)關系”及其反映出的巖體力學行為
5.5.2 巖體破裂的分形幾何學特征及其反映出的巖石力學行為
5.5.3 沖擊地壓和礦震與瓦斯復合型動力現(xiàn)象的顯著臨界深度
5.5.4 老虎臺井田深部開采臨界深度的定量認識和復合型災害主因
5.6 小結(jié)
第6章 井田尺度采動應力釋放規(guī)律及工程應用
6.1 關于巖體破裂源力學機制
6.2 礦震震源機制研究方法
6.3 區(qū)域地震震源機制特征及現(xiàn)今構(gòu)造應力場反演
6.3.1 區(qū)域強地震震源機制解
6.3.2 區(qū)域小震綜合斷層面解
6.3.3 區(qū)域現(xiàn)今構(gòu)造應力場反演
6.4 老虎臺井田礦震震源機制解
6.4.1 強礦震震源機制總體特征
6.4.2 礦震的強制逆沖震源機制
6.4.3 礦震震源機制解的工程應用
6.5 小結(jié)
第7章 煤巖瓦斯復合型動力災害的力學機制
7.1 發(fā)生復合型煤與瓦斯動力災害的基本條件
7.1.1 瓦斯內(nèi)能條件
7.1.2 外部流人動力條件
7.1.3 初始發(fā)生的巖體本構(gòu)關系條件
7.2 沖擊地壓和煤與瓦斯突出相互作用復合型災害的成災模式
7.2.1 煤層超載閉氣—內(nèi)裂—瓦斯解吸與沖擊動力復合破裂模式
7.2.2 近場沖擊震動誘導煤與瓦斯系統(tǒng)崩潰模式
7.2.3 開挖卸荷下儲氣構(gòu)造爆裂模式
7.2.4 沖擊震動作用下疏通采空區(qū)瓦斯溢出通道模式
7.2.5 含瓦斯煤巖大規(guī)模非沖擊震動破裂模式
7.3 復合型煤巖瓦斯動力災害的類型
7.3.1 頂、底煤沖擊復合型煤與瓦斯動力災害
7.3.2 近場沖擊震動復合型煤與瓦斯動力災害
7.3.3 儲氣構(gòu)造卸荷爆裂復合型煤與瓦斯動力災害
7.3.4 遠場強礦震誘發(fā)復合型沖擊地壓和煤與瓦斯動力災害
7.3.5 含瓦斯煤巖非沖擊震動破裂復合型煤與瓦斯動力災害
7.3.6 遠場地震誘發(fā)復合型強礦震和沖擊地壓災害
7.4 小結(jié)
第8章 透水及次生瓦斯災害的成因機理分析
8.1 成災工作面與微地震觀測設備概況
8.2 “3.10”透水事故的主要疑點
8.3 透水過程井田地球物理場的觀測與分析
8.3.1 礦震時域分布指示的透水災害過程
8.3.2 彈性波震動卓越頻率異常指示的透水災害成災過程
8.3.3 礦震彈性波波形異常指示的透水災害成災過程
8.3.4 礦震彈性波速度異常指示的透水災害成災過程
8.3.5 礦震彈性波振幅異常指示的透水災害成災過程
8.3.6 綜合礦井地球物理信息指示的透水災害成災過程
8.4 透水水源構(gòu)成的同位素測試分析
8.5 成災增量水體的形成及滲入條件
8.6 透水災害復合的瓦斯異常涌出
8.7 透水及復合瓦斯災害的成災過程及成因機理
8.8 小結(jié)
第9章 復合型煤巖瓦斯動力災害危險性評價預測及防治
9.1 采動巖體彈性能釋放總體趨勢評價技術(shù)
9.1.1 考慮地應力強度效應的g—r自相似關系法
9.1.2 采動巖體彈性能釋放的數(shù)學模型法
9.1.3 采動巖體彈性能釋放總體趨勢評價結(jié)果
9.2 強礦震短期危險性預測技術(shù)
9.2.1 巖體破裂彈性波傳播速度比(vf／vs)預測方法
9.2.2 巖體破裂質(zhì)點振動振幅比(as／ap)預測方法
9.2.3 基于巖體加卸載響應原理的預測方法
9.2.4 強礦震短期危險性預測技術(shù)的結(jié)論與討論
9.3 深部采空區(qū)不明水體蓄積成災的預警技術(shù)思路
9.4 復合型煤巖瓦斯動力災害危險性判定
9.4.1 區(qū)域危險性評價與預測指標體系
9.4.2 局部危險性預測指標體系
9.5 小結(jié)
第10章 復合型煤巖瓦斯動力災害防治技術(shù)
10.1 復合型煤巖瓦斯動力災害防治的能量理論
10.1.1 統(tǒng)一的災害發(fā)生能量理論假說
10.1.2 統(tǒng)一的災害能量積累和釋放因果關系
10.1.3 統(tǒng)一的能量積累和釋放的材料與應力相互作用機制
10.2 基于能量理論的防治技術(shù)途徑
10.3 復合型煤巖瓦斯動力災害綜合一體化防治
10.3.1 區(qū)域防治
10.3.2 局部防治
10.3.3 預測效檢與預警
10.3.4 防治效果
10.4 小結(jié)
第11章 老虎臺井田復合型煤巖瓦斯動力災害防治的總體認識
參考文獻
彩圖