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(guó)外研究概況 7
1.3.2 國(guó)內(nèi)研究概況 9
1.4 承壓水上采煤的研究趨勢(shì) 19
第2章 底板突水的物源基礎(chǔ)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(gòu)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(shí) 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(gòu)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(shí)例分析 55
第3章 承壓水弱面突破機(jī)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(dòng)影響下底板弱面的形成機(jī)理 64
3.2.1 采動(dòng)滑移作用下的底板破壞機(jī)理 64
3.2.2 采動(dòng)卸荷作用下的底板弱面破壞機(jī)理 73
3.2.3 采動(dòng)卸荷作用下底板弱面承壓導(dǎo)升破壞的機(jī)理 83
3.3 底板弱面突水機(jī)理與滲透性分布特征 89
3.3.1 底板弱面突水機(jī)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(jié)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(shí)驗(yàn)過(guò)程 142
3.5.3 相似模擬結(jié)果 143
3.6 底板破壞帶與應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測(cè) 149
3.6.1 監(jiān)測(cè)方法 149
3.6.2 鉆孔孔位設(shè)計(jì) 149
3.6.3 注水試驗(yàn)鉆孔數(shù)據(jù)分析 150
3.6.4 應(yīng)力應(yīng)變?cè)囼?yàn)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(píng)價(jià)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(jì)算 161
4.2.2 測(cè)試方法與原理 163
4.3 承壓水體上安全煤巖柱留設(shè)法 167
4.3.1 承壓水上允許的采動(dòng)等級(jí) 167
4.3.2 承壓水上防水安全煤巖柱的留設(shè) 167
4.4 脆弱性指數(shù)法 169
4.5 深部開(kāi)采PSO-SVM評(píng)價(jià)法 177
4.5.1 深部分界點(diǎn)的界定 177
4.5.2 深部煤層底板破壞深度的數(shù)學(xué)模型 186
4.5.3 深部煤層底板突水危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)的PSO優(yōu)化SVM模型 189
第5章 承壓水體上精準(zhǔn)控水采煤技術(shù) 196
5.1 技術(shù)內(nèi)涵與框架 196
5.1.1 技術(shù)內(nèi)涵 196
5.1.2 技術(shù)框架 197
5.2 承壓水體上采煤的綜合精準(zhǔn)探查 198
5.2.1 地球物理勘探方法 198
5.2.2 鉆探勘查技術(shù) 200
5.2.3 突水水源的精準(zhǔn)判別技術(shù) 201
5.3 透明地質(zhì)體構(gòu)建與弱面區(qū)的精準(zhǔn)圈定 212
5.3.1 透明地質(zhì)體構(gòu)建 212
5.3.2 弱面區(qū)的精準(zhǔn)圈定 214
5.4 承壓水體上采煤的精準(zhǔn)評(píng)價(jià) 214
5.5 承壓水體上采煤的避害設(shè)計(jì) 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(shí)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(shù) 222
5.7 礦山壓力的主動(dòng)精準(zhǔn)卸壓 237
5.7.1 煤層采動(dòng)后頂?shù)装宓膽?yīng)力一致性 237
5.7.2 頂?shù)装鍓毫Φ闹鲃?dòng)卸壓 239
5.8 承壓水體上采煤的精準(zhǔn)監(jiān)測(cè) 240
5.8.1 礦山壓力及動(dòng)力事件的精準(zhǔn)監(jiān)測(cè) 241
5.8.2 巖溶含水層水文信息的精準(zhǔn)監(jiān)測(cè) 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(kāi)采體系 262
6.2.1 綜合開(kāi)采體系 262
6.2.2 承壓水體上采煤的開(kāi)采方法 264
6.2.3 承壓水體上采煤開(kāi)采方法的選擇 268
6.3 底板水害防治技術(shù)體系 270
主要參考文獻(xiàn) 273