一、推覆体下特厚煤层开采的特殊地质灾害问题(论文文献综述)
孙丰英[1](2021)在《淮南煤田岩溶地下水化学特征及形成机制研究》文中研究表明岩溶水害是威胁我国华北型煤田深部开采的重大灾害之一。淮南煤田位于华北煤田南缘,其二叠系煤层下伏的石炭系上统、奥陶系下统和寒武系中上统岩溶较为发育,岩溶水具有水压高、流量大、流速迅猛等特征。随着煤炭开采不断向深部延伸,岩溶突水概率增大,造成了巨大的财产损失;而另一方面,在水资源贫乏的华北地区,岩溶水又是重要的供水水源。深部岩溶水赋存规律、水文地球化学特征及成因机制研究尚不完全清楚,因此,开展上述研究对于解决矿山安全开采和水资源开发与保护,具有十分重要的意义。本文以淮南煤田岩溶地下水为研究对象,采集了区内567件碳酸盐岩样品,进行了岩矿鉴定和化学成分分析,查明了不同岩相碳酸盐岩的化学组分、微观结构、岩溶发育特点和含水介质组合特征,阐明了淮南煤田区域岩溶地质条件;先后开展了4次地面抽水试验、9次井下放水试验和5次连通试验,分析了从浅部岩溶露头至深部岩溶地下水的赋存状况与补径排条件,研究了岩溶地下水的渗流场特征,获得了水流子系统空间分布规律;采集了水文地质试验孔和井下出水点的岩溶水样品共1267件,进行了水化学组分测试及多元统计分析,计算了岩溶水的循环深度及混合比例,模拟了 7条水化学反应路径及6种温压下的水文地球化学作用过程,探讨了岩溶含水层水文地球化学特征及成因机制,主要成果为:(1)淮南煤田碳酸盐岩的矿物成分与化学成分极为复杂,方解石与白云石的比例为3:1。铁主要以类质同像的方式取代镁而富集于白云石中成为铁白云石;硅富集形成硅质条带,并出现无定形结构蛋白石向玉髓转变的现象。岩石溶蚀、硅化等现象表明区内碳酸盐岩沉积后期遭受的热液作用、交代作用以及重结晶作用较为强烈,加之表生作用中的风化剥蚀作用,大大促进了本区岩溶的发育。岩溶发育强度顺序为:新庄孜>潘集>谢桥>张集>刘庄>口孜集。(2)淮南煤田NWW向构造裂隙及层间裂隙是岩溶地下水的主要径流通道。区域岩溶地下水流系统边界均为阻水断裂,分别为北界的刘府断裂、南界的颍上-定远断裂、东界的新城口-长丰断裂和西界的口孜集-南照集断裂;中间水流系统边界为煤田边缘的尚塘-明龙山断层、阜凤断层、舜耕山断层、阜李断层和山王集断层,其内的明龙山、上窑山、舜耕山和八公山碳酸盐岩出露,为岩溶水的补给区域;局部水流系统由煤田内部的NWW向中小型导水断层组成,在区内成雁型排列,是岩溶水的主要运移通道。(3)淮南煤田岩溶地下水pH值介于7.11至11.65之间,均值为8.41,属于弱碱性水;水温介于28℃至46℃之间,均值为31℃,属于低温热水。水化学类型由东向西呈HCO3·SO4→SO4·Cl→Cl的演化规律,由南向北呈HCO3→SO4·HCO3→SO4·Cl的演化规律;TDS由东南和西北向中部逐渐变大,表明南部和东部岩溶水处于强径流,而中部地带处于弱径流-滞留区。整个井田区域,岩溶水从西南向东北分别发育补给区、径流区、滞留区和排泄区。R型因子分析结果表明,太灰水和奥灰水各自提取的5个主成分能解释原始变量信息的87.24%和83.85%,因子得分占比最大的是浓缩作用因子,其次是溶滤作用因子,再次是混合作用因子,这表明,人类大规模集中疏排岩溶水行为导致的混合作用在控制岩溶水化学成分上逐渐占据重要地位。(4)微量元素Cr、Co、Cu、As反映了岩溶水以溶滤作用为主,Mn、Zr、Sb反映了岩溶水接受了浅部入渗补给,Li、V、Cr、Mn、Ni、As代表岩溶水受到深部热水的补给;煤田中部的δD与δ18O的含量都远低于大气降水中的含量,推测该区岩溶水是古溶滤-远程入渗补给水;T含量的区间值为1.03~5.89TU,小于6TU,说明岩溶水的年龄超过了 70a,近期的降水补给较为贫乏,处于相对较为封闭的环境中,构造开启程度较差,为古溶滤水。(5)利用SiO2化学温标,结合岩溶水的水温及地温梯度,估算出淮南煤田岩溶水的循环深度范围为-800~-2100m,其中丁集矿区岩溶水循环深度为-2065m,反映出岩溶地下水沿导水断裂构造参与了深部水循环,由西部和东部向中部径流,沿程经过深循环增温后,再向浅部运移。CO2分压模拟试验表明:在-900~-1200m的深部碳酸盐岩地层中,将出现深部热水的高溶解性,导致深部碳酸盐岩溶解和二次沉淀。(6)由溶沉平衡计算得出:岩溶水中石膏与岩盐的饱和指数最大值分别为-1.43和-3.92,均处于溶解状态。方解石饱和指数在区内变化具有一定的规律:东南部小于-0.85,处于补给区;中部有最大值为1.48,处于滞留区或排泄区;西部在[-0.20,0.20]之间,处于径流区。由于受采矿对岩溶水疏放影响,导致潘二矿区深部不同岩溶含水层中的水发生混合,水岩作用短期内达不到平衡状态。(7)由混合比例计算得出:张集太灰水2号水样由22.48%的浅部煤系水混合而成,谢桥奥灰水1号水样由66.15%的浅部太灰水混合而来,谢桥奥灰水2号水样由25.96%的浅部太灰水混合而成;潘北太灰水2号水样由45.72%的深部奥灰水混合,潘北奥灰水4号水样由60%的深部寒灰水混合,潘二奥灰水2号水样由22.35%的深部寒灰水混合形成;据此推测,谢桥比张集的浅部垂向径流强度大,潘北比潘二的深部垂向径流强度大。(8)由岩溶水反向路径模拟计算得出:煤田东部主要发生溶滤作用以及黄铁矿的氧化作用;西部发生了溶滤作用与阳离子交替吸附作用;中部因持续抽放岩溶水,主要发生了混合作用、脱硫酸作用及浓缩作用。据此推测东部属于开放体系,西部属于半开放体系,中部属于近封闭体系。(9)依据岩溶地下水动态和水文地球化学特征,建立了“入渗-径流型”“入渗-开采型”“径流-滞留型”和“径流-开采型”等四种岩溶地下水形成模式。依据岩溶地下水流系统和水化学系统,将淮南煤田划分为三个区域水文地质单元,进而划分出六个中间水文地质单元,分别为“入渗-补给区”“径流区”“径流-补给区”“弱径流区”“汇流-开采区”和“深循环区”。图[49]表[28]参[184]
李一哲[2](2021)在《大型地质体控制下冲击地压发生机制与防治方法研究》文中提出冲击地压是我国煤矿开采的主要灾害之一,当煤矿受大型地质体控制时,冲击地压问题更加复杂。本文以受大型地质体控制的典型矿井(群)为例,在明确煤矿大型地质体赋存特征及矿井(群)原岩应力特征的基础上,通过理论分析、相似模拟试验、现场实测手段,对义马矿区巨厚砾岩控制下煤矿开采的覆岩结构特征、覆岩结构扰动规律及其致冲机制等方面展开系统研究。通过数值模拟和工程实践,研究了义马矿区协调开采防冲方法,主要取得如下成果:(1)基于统计分析,确定了大型地质体的界定条件,对比分析了矿井(群)有无大型地质体条件下的煤矿原岩应力特征,得到大型地质体存在时,同一深度条件下的矿井水平应力明显高于常规地质条件的矿井。(2)以巨厚砾岩控制的义马矿区为例,明确了矿区开采的覆岩空间结构特征,理论构建了包含相邻工作面的覆岩结构力学模型,得到巨厚砾岩联动状态及其对后采面的扰动范围;分析了一侧工作面开采后的垂直应力演化特征,明确了邻面应力互扰规律及扰动范围,得出先采面开采导致后采面应力降低,后采面开采前中期导致先采面垂直应力增加,后期导致应力降低。(3)建立了巨厚砾岩控制下的邻面开采的相似模型,明确了巨厚砾岩运动特征及其不同层位的差异性,得到砾岩先采侧下沉运动诱发后采侧小幅抬升运动,下位砾岩抬升程度高于上位砾岩。进一步验证了应力扰动特征,得到先采面开采诱发的砾岩联动抬升导致了后采面应力降低,邻面采空长度满足理论条件时,应力转移先采面。(4)分析了义马矿区井间区域工作面至地表的多元监测信息,进一步验证了巨厚砾岩的扰动特征;结合应力演化与冲击显现特征,揭示了邻面开采过程中的巨厚砾岩联动致冲机制和应力转移致冲机制,得到砾岩联动卸压引发了后采面水平滑移式冲击,后采面冲击后的应力转移能够引发先采面冲击。(5)应用控制变量法,建立了不同地质因素和开采因素影响下的义马矿区邻面协调开采数值模型,以应力转移量为关键因素,确定了应力转移发生的主控条件,提出了邻面协调开采的原则,即工作面应布置在煤厚小和砾岩薄的区域,增大煤柱宽度、邻面错距和先采长度,减小工作面长度,后采面朝靠近先采面采空区方向回采。(6)基于协调开采原则及参数取值,制定了跃进-常村井间区域协调开采方案,提出了表征应力转移程度的微震数据分析方法。现场冲击显现和微震监测情况表明,工作面协调开采对应力转移弱化的效果明显,应力转移引发冲击和微震事件的频次和强度明显降低。
乔伟,王志文,李文平,吕玉广,李连刚,黄阳,贺江辉,李小琴,赵世隆,刘梦楠[3](2021)在《煤矿顶板离层水害形成机制、致灾机理及防治技术》文中指出顶板离层水害对煤炭生产的威胁日益增大,近年来成为矿井水害防治的研究热点。系统整理和归纳了国内外关于煤矿离层水害的研究进展,从煤矿离层水的形成机制、致灾机理、水害预测预警及关键防治技术4个方面,对煤层覆岩离层水害问题进行阐述。综述了采动覆岩离层研究及覆岩离层水形成机理,将煤层覆岩离层水的形成归纳为3个基本条件:可积水离层、离层周边存在补给水源、离层空间持续时间足够长。根据开采条件、覆岩的工程地质条件、导水通道形成原因与突水特点,从多煤层叠加开采下的重复扰动突水、多煤层叠加开采下动力突水、单煤层开采下的静水压涌突水及侏罗系煤田离层水害形成机制4个方面阐述离层水害致灾机理;重点分析了侏罗系煤田3种典型的离层突水形成机制:崔木、招贤煤矿高位离层水害形成机制、新上海一号煤矿间歇式离层突水形成机制、携泥砂型离层水害;根据能量源和表现特征将离层水害归为三大类:离层动力突水、离层静水压涌突水以及离层携泥砂井下泥石流。从可积水离层位置预判、离层突水周期性预测及离层涌突水水量预测3个方面总结了覆岩离层水害预测方面的研究进展。分析介绍了目前主要的离层水害防治方法,结合目前离层水害较为严重的鄂尔多斯盆地侏罗纪煤田,分析了鄂尔多斯盆地侏罗纪煤田离层水害防治的难点:高位离层突水出现的强矿压问题以及离层水害引发的溃砂问题。提出离层水害防治未来的发展与研究方向:开展离层水害采前精准预测分区研究;发展钻探、地球物理探测等勘察技术使覆岩破坏从"灰箱"变为"白箱";发展离层水害综合防控技术体系。
何生全[4](2021)在《近直立煤层群综放开采冲击地压机理及预警技术研究》文中研究说明近直立煤层群由于特殊的煤岩赋存和开采方式,覆岩破断运动及其导致的围岩静载应力分布和动载扰动特征与缓倾斜煤层有较大差异,冲击地压灾害严重,给矿山安全生产带来了挑战。为指导近直立煤层冲击地压防治,系统研究冲击地压机理和预警问题具有理论和实用价值。为此,论文采用实验室试验、现场监测、数值模拟、理论分析及工程实践等方法,对近直立煤层群综放充填开采冲击地压机理及监测预警展开研究。研究分析了乌东煤矿87°近直立煤层群综放充填开采冲击显现特征及诱冲因素。冲击地压全部发生在先开采的B3+6工作面;冲击显现以回采巷道为主,位于综放面前方0~209m,单次冲击破坏范围为75~418 m;顶底板巷破坏呈非对称性和方向性,其中顶板巷以顶板侧巷道肩角下沉、帮鼓及顶板下沉为主,底板巷以岩柱侧南帮底角底鼓和帮鼓为主;破坏较同采方法的东部典型水平和缓倾斜煤层严重。微震事件、冲击震源及高波速区位于工作面附近煤体受压撬作用区域的悬顶和岩柱;综采诱发充填体下沉,地表煤层顶板和岩柱有向采空区拉裂现象;煤体所受的压撬应力是诱发冲击的基础静载力源,构造应力、充填体下沉及悬顶和层间岩柱破裂产生的动载扰动对冲击显现有重要诱发作用。研究了近直立煤层群开采静载应力分布规律。煤层群围岩应力场呈现非对称分布特征,B3+6煤层走向水平应力峰值位于超前工作面20.7 m,倾向距综放面顶部39.3 m,都大于B1+2煤层;综采诱发顶板和岩柱向采空区运移,对煤体施加较大的压撬作用,顶板水平和垂向位移分别是岩柱的10倍和3.5倍,顶板侧煤体下沉现象较岩柱侧明显;除B3+6煤层应力集中程度与充填材料密度呈负相关关系外,煤层群应力集中程度与采深、充填材料密度、侧压力系数及煤层倾角呈正相关;近直立煤层群相对其它倾角煤层悬空顶板和岩柱结构相对完整未破断。建立了震动位移场方程,推导了同步压缩变换函数,研究了近直立煤层群诱冲动载作用规律。介质类型影响震动波传播,同一地层呈现各向同性衰减,巷道围岩受震动波作用发生应力升高并最终卸压发生破坏,S波造成的破坏显着大于P波,受震源位置影响破坏呈明显的由北向南的方向性,巷道破坏呈非对称;岩体破裂产生的动载扰动对诱发近直立煤层冲击地压具有重要作用。构建了悬空结构走向和倾向物理力学模型,推导得到了模型的弹性变形能分布函数,研究揭示了近直立煤层群充填开采条件下冲击地压机理。充填长度和充填体反力影响基本顶和层间岩柱走向岩梁组合支撑结构稳定性和工作面区域应力场;围岩能量分布受煤层倾角、侧压力系数、支护力系数及结构悬空长度影响,压撬区弹性能最大,压撬区域顶板和岩柱有发生破裂并产生动载荷的能力,悬空顶板和岩柱结构是静载源和动载源的主要来源;得到了冲击地压致灾过程模型,冲击地压机理为:悬空顶板挤压破裂诱冲机理、悬空岩柱撬转破裂诱冲机理及压撬效应耦合诱冲机理。研究构建了适用于近直立煤层群的冲击危险预警指标体系,建立了多指标集成预警模型。应用结果表明:各指标对冲击危险具有明显的响应特征,近直立煤层群时空预警指标前兆特征演化规律与水平/缓倾斜煤层存在差异,多指标集成预警方法能够及时预警冲击危险,解决了各系统各自为政,预警结果独立的问题,提高了预警准确性。研究成果为类似赋存条件煤层群安全开采提供了理论和技术支撑。该论文有图125幅,表15个,参考文献282篇。
闫奋前[5](2020)在《特厚煤层开采覆岩离层动态演化特征及离层水害防治研究》文中指出本文以永陇矿区招贤煤矿为研究背景,采用理论分析、相似模拟、数值模拟等研究方法对特厚煤层开采中覆岩离层演化特征及离层水害防治措施进行研究,为相同或类似条件矿井的安全防治提供参考,有效保障矿井安全生产。研究结果如下:(1)通过对典型离层水害的案例分析,将离层水害分为三种类型:“静突水”类型、“动突水”类型、“动+静突水”类型。(2)根据传递岩梁理论及“两带”高度计算相关公式判别出覆岩离层层位及“两带”高度,进而确定积水离层层位。(3)采用相似模拟试验、数值模拟等方法对特厚煤层单工作面、多工作面依次开采覆岩离层演化特征进行研究,研究表明:横向裂隙自下而上交替呈现动态发育与闭合;横向裂隙发育高度与工作面推进距离呈正相关关系;在工作面推进至一定距离后,离层空间高度不在向上发育,但随着相邻工作面的开采,离层裂隙再次发育,其开度、走向长度将进一步扩大。(4)对招贤煤矿首采区开采中覆岩离层水涌突风险进行评估:招贤煤矿首采区开采中存在离层水涌突风险。(5)立足离层水害的发生条件(通道条件、力学条件),提出控制采高、优化开采工艺等防治措施。
景春元[6](2020)在《地下采动引起坡体失稳机理及控制技术研究》文中指出本论文针对地下采动引起的坡体失稳问题,通过理论分析及数值模拟等综合研究方法对采动坡体的失稳机理及控制技术进行了系统的研究。论文首先根据不同地质条件和采矿活动对坡体稳定性影响,对采动坡体的类型、采动坡体的失稳模式及失稳类型进行了归纳总结。从采动前后坡体的应力-应变状态、采动引起的位移特征、地下开采与坡体滑移结构关系、降雨对坡体稳定性影响等方面入手,对采动坡体的普遍性失稳机理进行了分析;在此基础上,分别对不同类型的采动坡体失稳规律进行了研究,并运用FLAC3D数值模拟再现了不同类型采动坡体的失稳变形过程,研究发现:对于不同坡角的采动坡体,坡角越大其受采动影响稳定性越差;对于不同坡面形状的采动坡体,凹形坡体较凸形坡体在受采动影响时整体稳定性更好。基于以上研究,以凹形坡体为例,研究了不同失稳模式下采动坡体的失稳过程及失稳特点,包括逆坡推进、顺坡推进、走向推进、仰斜推进、俯斜推进5种采动坡体失稳模式。并运用FLAC3D的强度折减法原理,对不同失稳模式下的坡体安全系数进行计算,研究发现:不同的工作面推进方向下,逆坡推进对坡体的稳定性影响最小,顺坡推进次之,走向推进最不利于坡体稳定;以逆坡推进为基础,不同的煤层倾向下,仰斜推进比俯斜推进更易引起坡体失稳。最后,对具体研究区域的采动坡体类型、失稳模式及破坏特征进行分析,列举了采动坡体稳定性控制的地下和地表控制措施,从引起采动坡体失稳的主要原因出发,提出了在采取逆坡开采的同时对坡脚采空区充填的采动坡体地下控制措施,通过对比分析采取控制措施前后采动坡体的位移、应力、塑性区及安全系数的变化情况,证明采取的控制措施在采动坡体稳定性控制上效果显着。本文研究结果对于指导坡体下安全开采及采动坡体控制具有重要意义,可为同类地质条件下的工程提供一定的参考价值。
江传文[7](2020)在《特厚煤层开采覆岩高位离层突水机理及防治》文中提出黄陇煤田侏罗系特厚煤层开采裂隙带发育较高,覆岩弱胶结泥质岩比重大,软弱岩层接触面处易形成离层。离层水害因其突发性并伴随矿山压力显现等特点对煤矿生产影响显着。本文以招贤煤矿1307首采工作面为研究对象,在水文地质与工程地质条件研究的基础上,通过现场钻孔实测和数值模拟进行了导水裂隙带高度的研究,预测导水裂隙与高位离层的相对位置关系,并开展了覆岩运动的3DEC离散元模拟研究;分析回采过程中的水文长观孔的水位变化资料,验证覆岩运动中高位离层演化过程,并结合承压水完整井流公式,对离层水积水量进行预测;运用关键层理论和逐级对比合并法对高位离层离层进行判别,揭示了高位离层的演化机制;通过对水压作用下的离层下伏保护层破断距的计算,求解出工作面对应宽度下的高位离层下伏保护层的悬露长度。最后,结合研究区的工程地质与开采条件,选取了煤层开采厚度、保护层厚度和离层上覆静水压力以及覆岩硬岩岩性比例4个指标,利用层次分析法和熵权法综合确定各指标权重,开展了招贤煤矿高位离层水水害预测评价研究。该论文有图47幅,表26个,参考文献138篇。
胡彦博[8](2020)在《深部开采底板破裂分布动态演化规律及突水危险性评价》文中研究说明在全国煤炭资源开发布局调整阶段,为了保证国家煤炭供给安全,东部矿区仍需保持20年左右的稳产期,许多矿井进入深部开采不可避免。围绕深部煤层开采底板突水通道动态形成过程机理、水害评价防治的科学技术问题,以华北型煤田东缘代表矿井为例,采用野外调研、理论分析、原位测试、室内试验、数值模拟等多种方法,按照华北煤田东缘矿区的赋煤地质结构特征→深部煤层开采底板变形破坏的动态监测方法→深部煤层开采底板岩层变形破坏的时空演化特征和突水模式→深部煤层开采底板破坏深度预测方法和开采底板突水危险性评价方法→深部煤层开采底板水害治理模式和治理效果序列验证评价方法的思路开展研究。主要成果如下:(1)提出了利用布里渊光时域反射技术(BOTDR)对深部煤层开采底板变形破坏的动态监测方法。根据研究表明BOTDR系统监测的动态变形量及应变分布状态与煤层底板岩层应力应变特征具有一致性,是有效监测煤层底板岩层变形破坏的新方案。BOTDR系统对煤层底板岩层监测显示,在采动过程中煤层底板岩层从上向下是呈现压-拉-压的应变趋势;同时获得了有效的煤层底板岩层的最大破坏深度,为深部煤层开采底板破坏深度的精准预测研究提供了有效的原位测试数据。(2)揭示了深部煤层开采完整底板破坏的时空演化特征:a.采前高应力区超前影响范围大约在煤壁前方38 m附近;b.开采底板岩层第一破断点的位置在采煤工作面煤壁前方29.07 m,煤层下方垂距9.24 m处,煤层底板破坏是从脆性岩层开始破断;c.开采底板破断发展趋势是从第一破断点首先向上发展破断,然后再同步向下破断。d.煤层开采底板破断的最大深度处于采前高应力区内,并且最大破断深度在采前高应力区内的峰值应力传播线附近(一般情况下)。根据煤层开采底板破坏的时空演化特征,对比分析了完整底板和含断层底板两种条件下煤层开采底板岩层破坏特点;同时对煤层开采底板进行横向分区,区域名称依次为原岩应力平衡区、采前高应力区、采后应力释放区、采后应力再平衡区。(3)利用BP神经网络、煤层开采底板应力螺旋线解析、气囊-溶液测漏法、经验公式法、多因素回归及分布式光纤实测等方法进行研究分析,得到了对深部煤层开采底板破坏深度进行有效的预测模型及方法;研究表明,多因素回归中模型III预测值更接近分布式光纤监测和气囊-溶液测漏法等实测数据,预测误差较小的预测方法依次为新的数学理论模型解析法和BP神经网络预测模型。(4)利用层次分析法、熵权法、地理信息系统等手段结合深部煤层开采破坏后有效隔水层厚度和其他多种影响底板突水的因素,对深度煤层开采底板突水危险性进行综合评价研究,得到了层次分析和熵权法(AHP-EWM)综合算法评价模型和基于改进型层次分析脆弱性指数(IAHP-VI)法两种深部煤层开采底板突水危险性评价模型,两者都具有一定的实用价值,在实际运用过程中可以根据研究区的实际情况择优选其一,也可以根据两种模型的预测结果取并集,能够进一步提高评价安全程度。(5)基于华北型煤田东缘矿区深部煤层开采底板突水通道的形成机理和突水模式,提出了“充水含水层和导水构造协同超前块段治理”模式并进行了定义。在现有的深部煤层开采水害的治理技术上,根据注浆改造目的层的构造、区域地应力、原岩水动力场等因素对地面受控定向钻进顺层钻孔方位和钻孔展布间距的设定进行科学有效的优化研究。(6)提出了“深部煤层开采底板水害治理效果序列验证评价方法”,利用对改造目的层的渗透系数和透水率、煤层底板阻水能力、矿井电法检测、检查钻孔数据等结合GIS系统进行综合研究,建立了科学系统化的评价方法。(7)利用“充水含水层和导水构造协同超前块段治理”模式对华北型煤田东缘矿区深部煤层底板水害进行了治理,结果显示治理效果良好,研究矿区深部煤层工作面实现了安全回采。本论文研究成果可为华北型煤田东缘矿区下组煤开采底板水害防治提供参考。
吴禄源[9](2020)在《煤层覆岩离层突水灾害演变机理研究》文中认为煤层开采的扰动作用致使其覆岩失去其原有的力学平衡,物理特征相差较大且相间的岩层因不协调变形而产生沿层面法向压曲,形成凸透镜状空间,其上位坚硬岩层裂隙和其它含水体重的水逐渐释放汇集到离层空间中,当离层扩展和其中水积累到一定程度时,由于采动作用和水压作用致使离层空间的下位岩层破断使离层积水沿新的导水裂隙通道下泄到采场,称之为顶板离层突水。离层水的特点来势凶猛,瞬时涌水量大,冲击力强会带来巨大的机械设备等损失和人员伤亡,因此对于离层水害的机理研究十分必要。离层水害的判定与预测涉及到岩石的损伤破坏规律、岩层整体的变形规律、离层水的流动特征等复杂的物理过程。为了进一步揭示离层突水的演化规律,本文采用实验室实验、理论分析、现场试验以及数值模拟等方法,结合离层水害的区域矿井,针对煤层覆岩的矿物成分与物理力学参数特征、岩石的损伤破坏规律、岩层整体的变形规律以及离层水的涌突规律进行系统的研究,得到的研究成果如下:(1)揭示了典型离层水害矿区上下位岩层的岩石矿物成分与物理力学特性与差异性。在离层水害区域现场钻取不同深度的岩石进行矿物成分鉴定以及力学试验,对比分析相邻岩层岩石成分的差异性以及弹性模量、泊松比和屈服强度等力学参数的差异性,从微观的角度分析离层水害区域岩层中矿物成分与物理力学性能的差异性是煤层覆岩间产生离层的先决条件,该研究可为离层水害的判定提供一种简单的地质判定方法。(2)建立基于等围压三轴实验的岩石损伤统计本构模型。基于统计强度理论、连续损伤力学以及Weibull分布函数,将岩石的损伤分为荷载损伤与环境损伤,推导出损伤演化方程,采用Z-P屈服准则判断岩石的微元破坏,根据岩石三轴围压实验求得模型参数,建立一种描述岩石受荷破坏过程的岩石损伤本构模型,并通过对比分析实验数据与理论值验证该模型的正确性。考虑水对岩石的损伤,以弹性模量的变化作为损伤变量,通过室内实验分析砂岩饱水时间与损伤变量之间的函数关系以及碳质泥岩所处环境湿度与损伤变量之间的函数关系,结合不受水影响的损伤本构模型推导出考虑水对岩石损伤作用的岩石统计损伤本构模型,该研究可为判别煤层覆岩的破坏提供理论基础。(3)提出离层突水判定与预测模型,系统分析了工作面推进时离层的位置,体积、水体动态特征。基于薄板理论和推导的本构模型,简化覆岩为组合岩板模型,推导出用岩板挠度描述的岩板内力表达式;以Z-P屈服准则为岩石微元破坏判断条件,提出形成离层的力学条件;根据组合岩板的特征提出离层预测与判定方法;基于离层的形态和达西定律的渗流微分控制方程,推导出离层水的体积预测公式。该研究可以为离层水体预测与离层水害的评估提供理论基础。以相似模拟试验为基础,分析覆岩导水裂隙带分布特征,采用渗流-裂隙流-涌流三种流态描述离层水从形成到涌入工作面的流动过程。(4)利用自主研发的三维离层突水相似模拟试验系统,研究煤层覆岩离层演化规律以及离层突水机理。自主研发了一套三维离层突水相似模拟试验系统,该系统可以模拟三维煤层开采以及离层突水灾害,分析煤层覆岩的破坏规律、顶板离层的发育规律、离层水的涌突特征以及导水裂隙带的三维形态。以园子沟煤矿为实际案例背景,阐释离层的发育规律和煤层覆岩的破坏规律。试验结果显示煤层回采至240m时,导水裂隙带发育至最高,止于宜君组砾岩层,高度为136.5m,裂采比达到22.8:1。监测数据表明洛河组砂岩与砾岩下面的离层最大,且含水层的存在使得煤层开采过程中出现离层水,且可以形成离层水害,试验结果与现场试验结果相一致,该研究为离层水害的机理研究提出一种新的思路。(5)提出了并成功实施了离层水害的治理方法。以实际案例为背景,依据提出的岩板模型预测与判定离层水害,提出地面垂直导流孔和井下倾斜疏水孔两种提前疏放离层水的治理方法。该研究为实际矿井生产过程中顶板离层水害的防治提供参考。该论文有图119幅,表5个,参考文献186篇。
张平松,许时昂,郭立全,吴荣新[10](2020)在《采场围岩变形与破坏监测技术研究进展及展望》文中研究表明深部煤炭资源开发面临更多复杂、多变、高难的开采地质问题,采场围岩形态结构是矿井安全生产的重要评价指标之一,开展采场围岩变形与破坏测是判别矿井隐蔽致灾地质问题的重要技术保障。在煤炭工业快速发展的近20余年时间里,围岩体形变监测技术取得了长足的进步,基于矿山采场围岩体变形与破坏的影响因素,按照监测形式对监测技术进行了划分,归纳了当前用于矿山采场围岩变形与破坏监测的钻孔测试技术、地球物理探测技术、光纤监测技术及其他测量技术及其特点,结合煤层顶底板、巷道两帮空间监测的工程应用实例,介绍了不同监测技术的主要进展、优缺点以及适用性,讨论了探测技术的革新趋势和未来矿井安全生产中采场围岩变形与破坏监测技术的发展方向。同时,也认识到现有监测技术虽然已取得显着的监测效果,但是仍不能够满足矿井现代化、智能化生产需要。对于监测技术的进步而言,既需要技术装备的不断优化,更是要跨学科、跨专业科学技术理论的完善与更新。在当前地学大数据、云计算、人工智能新一轮科技创新基础上,今后采场围岩变形与破坏的监测技术必然向多元化、多参数、智慧化、全程监控的方向发展,监测方式也将不断地向可视化、动态化的监测预警模式过渡,融合监测技术发挥多参数的作用将越来越重要。
二、推覆体下特厚煤层开采的特殊地质灾害问题(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、推覆体下特厚煤层开采的特殊地质灾害问题(论文提纲范文)
(1)淮南煤田岩溶地下水化学特征及形成机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究目的与意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 岩溶地下水系统 |
1.2.2 岩溶水文地球化学 |
1.2.3 水文地球化学模拟 |
1.2.4 淮南煤田岩溶地下水 |
1.2.5 存在不足和问题 |
13 研究内容、研究方法及技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究方法 |
1.3.3 技术路线 |
1.3.4 主要工作量 |
2 研究区概况 |
2.1 自然地理概况 |
2.1.1 地理位置 |
2.1.2 地形地貌 |
2.1.3 气象水文 |
2.2 地层与构造 |
2.2.1 地层 |
2.2.2 构造 |
2.3 水文地质条件 |
2.3.1 新生界松散层 |
2.3.2 二叠系煤系砂岩含隔水层 |
2.3.3 石炭系上统岩溶裂隙含水层组 |
2.3.4 奥陶系下统岩溶裂隙含水层组 |
2.3.5 推覆体含水层组 |
2.4 地下水补径排条件 |
3 岩溶及地下水动态特征 |
3.1 岩性与结构 |
3.1.1 碳酸盐岩厚度 |
3.1.2 碳酸盐岩成分与结构 |
3.1.3 岩性对岩溶发育影响 |
3.2 构造对岩溶发育影响 |
3.2.1 节理与断层 |
3.2.2 微观构造形迹 |
3.2.3 浅部岩溶及岩溶泉 |
3.2.4 岩溶陷落柱及岩溶塌陷 |
3.2.5 构造对岩溶水系统的影响 |
3.3 岩溶地下水水动力特征 |
3.3.1 水位与涌水量动态特征 |
3.3.2 岩溶含水层富水性 |
3.3.3 岩溶地下水流场 |
3.4 本章小结 |
4 岩溶地下水水文地球化学特征 |
4.1 样品采集与测试 |
4.2 常规离子含量特征分析 |
4.2.1 平面分布特征 |
4.2.2 垂向分布特征 |
4.2.3 水化学类型分析 |
4.2.4 聚类分析 |
4.3 微量元素含量分析 |
4.4 同位素含量分析 |
4.4.1 氢氧稳定同位素分析 |
4.4.2 氚放射性同位素分析 |
4.5 本章小结 |
5 岩溶地下水形成作用 |
5.1 离子来源 |
5.1.1 太灰水 |
5.1.2 奥灰水 |
5.2 水文地球化学作用 |
5.2.1 太灰水 |
5.2.2 奥灰水 |
5.3 溶沉平衡模拟 |
5.3.1 矿物相选择 |
5.3.2 溶沉判别 |
5.4 混合比例模拟 |
5.4.1 混合水源 |
5.4.2 混合比例 |
5.5 反应路径模拟 |
5.5.1 路径选择 |
5.5.2 模拟结果 |
5.5.3 水化学作用机制 |
5.6 本章小结 |
6 岩溶地下水成因模式 |
6.1 影响岩溶地下水形成控制因素 |
6.1.1 构造条件 |
6.1.2 埋藏条件 |
6.1.3 温度条件 |
6.1.4 压力条件 |
6.2 岩溶地下水成因模式 |
6.2.1 入渗-径流型模式 |
6.2.2 入渗-开采型模式 |
6.2.3 径流-滞留型模式 |
6.2.4 径流-开采型模式 |
6.3 岩溶水化学类型分带与系统分区 |
6.3.1 岩溶水化学类型分带 |
6.3.2 岩溶水系统分区 |
6.4 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介及读研期间主要科研成果 |
(2)大型地质体控制下冲击地压发生机制与防治方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 国内外研究现状及分析 |
1.2.1 冲击地压现象描述 |
1.2.2 冲击地压发生机理 |
1.2.2.1 经典理论 |
1.2.2.2 大型地质体控制下的冲击地压发生机理 |
1.2.3 冲击地压防治技术 |
1.2.3.1 区域防范方法 |
1.2.3.2 局部解危方法 |
1.2.3.3 大型地质体控制下的矿井防冲方法 |
1.3 目前研究存在的问题 |
1.4 研究内容及技术路线 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
2 大型地质体控制下煤矿原岩应力特征分析 |
2.1 冲击地压应力条件的提出 |
2.1.1 冲击地压影响因素分析 |
2.1.1.1 地质因素 |
2.1.1.2 开采因素 |
2.1.2 冲击地压机理的数学描述 |
2.2 煤矿大型地质体认知 |
2.2.1 大型地质体的定义 |
2.2.2 我国矿区典型大型地质体特征 |
2.3 大型地质体控制下煤矿原岩应力特征 |
2.3.1 常规地质条件下的煤矿原岩应力特征 |
2.3.2 大型地质体对原岩应力的影响 |
2.3.2.1 原岩应力测试结果 |
2.3.2.2 原岩应力特征 |
2.4 小结 |
3 巨厚砾岩控制下覆岩结构运动及采动应力演化规律分析 |
3.1 巨厚砾岩控制下矿区覆岩结构探测及结构影响 |
3.1.1 采动条件下巨厚砾岩赋存状态分析 |
3.1.2 采动条件下覆岩结构运动的初步认知 |
3.2 覆岩结构运动特征及采动应力演化规律理论分析 |
3.2.1 巨厚砾岩联动特征 |
3.2.1.1 结构单元力学模型构建 |
3.2.1.2 巨厚岩层的联动形态 |
3.2.1.3 基于联动形态的扰动范围 |
3.2.2 相邻工作面开采应力互扰规律 |
3.2.2.1 工作面开采的力学模型构建 |
3.2.2.2 先采工作面开采后的应力演化特征 |
3.2.2.3 后采工作面开采的应力演化特征 |
3.3 小结 |
4 巨厚砾岩控制下覆岩结构全时空扰动规律研究 |
4.1 试验准备 |
4.1.1 试验装置 |
4.1.2 相似模拟比例设置 |
4.1.3 模型铺设及监测布置 |
4.1.3.1 模型铺设过程 |
4.1.3.2 监测布置 |
4.1.4 开挖设置 |
4.2 巨厚砾岩全空间联动特征 |
4.2.1 覆岩空间结构演化规律 |
4.2.1.1 覆岩破断特征 |
4.2.1.2 覆岩空间结构演化过程 |
4.2.2 不同开采方式的下位巨厚砾岩联动特征 |
4.2.2.1 先采面率先回采时期 |
4.2.2.2 两面同时回采时期 |
4.2.2.3 后采面最后回采时期 |
4.2.3 不同层位巨厚砾岩的联动程度 |
4.2.4 巨厚砾岩联动的扰动范围 |
4.3 邻面开采下的垂直应力演化规律 |
4.3.1 先采工作面开采 |
4.3.1.1 先采面率先回采时期 |
4.3.1.2 两面同时回采时期 |
4.3.2 后采工作面开采 |
4.3.2.1 两面同时回采时期 |
4.3.2.2 后采面最后回采时期 |
4.4 本章小结 |
5 巨厚砾岩控制下覆岩结构扰动致冲机制实测研究 |
5.1 相邻工作面工程背景 |
5.1.1 研究区域 |
5.1.2 监测布置 |
5.2 巨厚砾岩联动致冲机制 |
5.2.1 巨厚砾岩运动特征 |
5.2.2 巨厚砾岩扰动范围 |
5.2.3 后采工作面冲击机制 |
5.2.3.1 联动条件下的煤岩应力环境 |
5.2.3.2 13230 工作面冲击显现特征 |
5.2.3.3 致冲机制 |
5.3 应力转移致冲机制 |
5.3.1 应力转移特征 |
5.3.2 先采工作面冲击机制 |
5.4 小结 |
6 巨厚砾岩控制下覆岩结构扰动弱化防冲方法研究 |
6.1 基于覆岩结构扰动弱化的工作面防冲理念 |
6.1.1 弱链增耗防冲方法 |
6.1.2 吸能稳构防冲方法 |
6.1.3 协调开采防冲方法 |
6.2 相邻工作面协调开采方法模拟研究 |
6.2.1 数值模拟设计 |
6.2.1.1 影响因素及条件设置 |
6.2.1.2 模型构建 |
6.2.1.3 开采设置 |
6.2.1.4 应力观测设置 |
6.2.2 不同因素的应力转移主控条件 |
6.2.2.1 应力增量直接表征 |
6.2.2.2 覆岩破坏高度间接表征 |
6.2.3 邻面协调开采参数设计 |
6.2.3.1 避免应力转移的因素取值范围 |
6.2.3.2 工作面布置原则及参数 |
6.3 本章小结 |
7 巨厚砾岩控制下区域协调开采实践及效果评价 |
7.1 工作面协调开采方案制定 |
7.1.1 区域地质及开采概况 |
7.1.2 接替工作面的选取 |
7.2 协调开采效果评价 |
7.2.1 微震监测实践 |
7.2.1.1 微震系统布置 |
7.2.1.2 微震数据处理方法 |
7.2.2 工作面协调开采效果分析 |
7.2.2.1 对比方案的提出 |
7.2.2.2 煤岩微破裂引发应力转移 |
7.2.2.3 冲击引发应力转移 |
7.3 本章小结 |
8 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 创新点 |
8.3 展望 |
8.3.1 大型地质体控制下冲击地压发生机理 |
8.3.2 大型地质体控制下冲击地压监测技术与装备 |
8.3.3 大型地质体控制下冲击地压防治方法与技术 |
8.3.4 大型地质体控制下冲击地压理论与技术体系 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(3)煤矿顶板离层水害形成机制、致灾机理及防治技术(论文提纲范文)
1 煤层覆岩离层水形成机制 |
1.1 采动覆岩离层研究 |
1.2 覆岩离层水形成机制 |
2 煤层覆岩离层水害致灾机理 |
2.1 多煤层叠加开采下离层水害形成机制 |
2.1.1 重复扰动突水 |
2.1.2 动力突水 |
2.2 单煤层开采下离层水害形成机制 |
2.2.1 静水压涌突水 |
2.2.2 侏罗系煤田离层水害形成机制 |
2.3 能量源和表现特征离层水害分类对比 |
3 覆岩离层水害预测 |
3.1 可积水离层位置预判 |
3.2 离层突水周期性预判 |
3.3 离层涌突水水量预测 |
4 离层水害防治方法与难点 |
4.1 防治方法 |
4.2 防治难点及对策 |
5 展望 |
(4)近直立煤层群综放开采冲击地压机理及预警技术研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
1.1 论文研究来源 |
1.2 研究背景与意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 冲击地压理论研究现状 |
1.3.2 动载诱冲机制研究现状 |
1.3.3 大倾角煤层冲击地压机理研究现状 |
1.3.4 冲击地压监测预警研究现状 |
1.4 需进一步研究的问题 |
1.5 主要研究内容及方法 |
1.5.1 研究内容 |
1.5.2 研究方法及技术路线 |
2 近直立煤层群冲击地压显现特征及诱冲因素研究 |
2.1 近直立煤层群地质及开采技术条件 |
2.2 近直立煤层群冲击地压显现特征 |
2.2.1 典型冲击地压事件 |
2.2.2 近直立煤层群冲击地压破坏特征 |
2.3 近直立煤层群冲击地压诱冲因素分析 |
2.3.1 冲击前后微震活动特征 |
2.3.2 冲击前后应力场演变特征 |
2.3.3 地表及围岩破坏特征 |
2.3.4 冲击地压诱冲因素总结 |
2.4 本章小结 |
3 近直立煤层群开采静载应力分布规律研究 |
3.1 模型构建与模拟方案 |
3.1.1 数值模型 |
3.1.2 模拟研究方案 |
3.2 覆岩运移及煤岩应力场演化规律 |
3.2.1 近直立煤层群围岩应力场分布特征 |
3.2.2 近直立煤层群覆岩运移规律 |
3.2.3 工作面开采过程中采动应力分布特征 |
3.3 采空区充填材料力学性质对覆岩运移及应力场分布影响 |
3.3.1 应力场随充填材料力学性质的变化特征 |
3.3.2 覆岩运移随充填材料力学性质的变化规律 |
3.3.3 采空区不同充填材料力学性质下煤岩体塑性破坏特征 |
3.4 侧压力系数对覆岩运移及应力场分布影响 |
3.4.1 应力场随侧压力系数的变化特征 |
3.4.2 覆岩运移随侧压力系数的变化规律 |
3.5 煤层倾角对覆岩运移及应力场分布影响 |
3.5.1 应力场随煤层倾角变化 |
3.5.2 失稳破坏强度随煤层倾角变化 |
3.5.3 煤体运移规律随煤层倾角变化 |
3.6 本章小结 |
4 近直立煤层群动载诱冲作用规律研究 |
4.1 煤岩体破裂震动位移场 |
4.2 动载源处理及震动波形拆分 |
4.2.1 震动波辐射模式设定 |
4.2.2 诱发近直立煤层群冲击地压的典型震动波计算和校准 |
4.2.3 基于同步压缩变换的震动波形拆分 |
4.3 动载模拟方案和损伤评估方法 |
4.3.1 冲击地压背景和破坏特征 |
4.3.2 动载计算模型构建和赋值 |
4.3.3 模型边界条件设置 |
4.3.4 震动波加载方法 |
4.3.5 冲击地压损伤评估方法 |
4.4 近直立煤层群动载诱冲数值模拟结果 |
4.4.1 震动波在煤岩介质中的传播特征 |
4.4.2 震动波引起的围岩动态响应 |
4.4.3 近直立煤层群巷道围岩的损伤特征 |
4.4.4 动载作用下巷道围岩损伤评估 |
4.5 本章小结 |
5 近直立煤层群综放充填开采压撬型冲击地压机理研究 |
5.1 近直立煤层群综放充填开采走向岩梁受力分析 |
5.1.1 煤层群采空区走向充填布置 |
5.1.2 充填条件下基本顶超静定梁分析 |
5.1.3 充填条件下层间岩柱超静定梁分析 |
5.2 “近直立悬顶结构”倾向模型构建及力学分析 |
5.2.1 悬顶结构力学模型构建及受力分析 |
5.2.2 悬顶结构能量分布及影响因素分析 |
5.2.3 悬顶破裂诱冲能力分析 |
5.3 “近直立岩柱结构”倾向模型构建及力学分析 |
5.3.1 悬空岩柱力学模型构建及受力分析 |
5.3.2 悬空岩柱能量分布及影响因素分析 |
5.4 覆岩结构弹性能释放诱发动载扰动分析 |
5.5 近直立煤层群开采冲击地压机理分析 |
5.5.1 悬顶挤压效应和破裂诱发冲击地压 |
5.5.2 岩柱撬转破裂诱冲机理 |
5.5.3 压撬效应耦合冲击地压机理 |
5.6 本章小结 |
6 近直立煤层群冲击地压多指标集成预警方法及工程验证 |
6.1 近直立煤层群综放充填开采冲击危险多指标集成预警原理 |
6.2 冲击地压危险前兆信息响应特征及指标体系 |
6.2.1 监测系统布置 |
6.2.2 冲击危险预警指标时序前兆特征分析 |
6.2.3 冲击危险预警指标空间前兆特征分析 |
6.2.4 冲击危险预警指标体系 |
6.3 冲击地压危险多指标集成预警模型 |
6.3.1 集成预警技术架构 |
6.3.2 集成预警模型构建 |
6.4 多指标集成预警模型工程验证 |
6.5 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 研究结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
(5)特厚煤层开采覆岩离层动态演化特征及离层水害防治研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 国内外研究主要存在问题 |
1.4 研究内容及技术路线 |
2 离层水害案例分析及积水离层层位判别 |
2.1 离层水害事例分析及分类 |
2.2 覆岩积水离层层位理论判别 |
2.3 小结 |
3 特厚煤层开采覆岩离层演化相似材料模拟研究 |
3.1 招贤煤矿首采区煤矿实际地质概况 |
3.2 试验目的 |
3.3 试验理论依据 |
3.4 相似材料模拟试验模拟平台 |
3.5 试验设计 |
3.6 试验结果分析 |
3.7 小结 |
4 特厚煤层开采覆岩离层演化数值模拟研究 |
4.1 构建模拟计算模型 |
4.2 数值结果分析 |
4.3 小结 |
5 离层水涌突风险评估及防治措施 |
5.1 离层水涌突风险评估 |
5.2 离层水防治措施 |
5.3 小结 |
6 结论及展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
致谢 |
学位论文数据集 |
(6)地下采动引起坡体失稳机理及控制技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 课题的提出及研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 课题的研究方法及研究内容 |
2 采动坡体类型及失稳破坏模式分析 |
2.1 采动坡体类型 |
2.2 采动坡体失稳模式及失稳类型 |
2.3 本章小结 |
3 采动坡体失稳机理及失稳规律分析 |
3.1 采动坡体失稳机理研究 |
3.2 不同类型采动坡体失稳规律分析 |
3.3 不同类型采动坡体失稳规律数值模拟 |
3.4 本章小结 |
4 不同失稳模式下采动坡体稳定性分析 |
4.1 不同工作面推进方向下坡体失稳模式研究 |
4.2 不同煤层倾向下的坡体失稳模式研究 |
4.3 不同采动坡体失稳模式稳定性评价 |
4.4 本章小结 |
5 采动坡体稳定性控制技术研究 |
5.1 工程地质背景 |
5.2 采动坡体稳定性控制措施 |
5.3 研究区域控制措施及数值模拟分析 |
5.4 本章小结 |
6 主要结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 不足及展望 |
参考文献 |
作者简历 |
致谢 |
学位论文数据集 |
(7)特厚煤层开采覆岩高位离层突水机理及防治(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 研究内容、方法及技术路线 |
2 研究区概况 |
2.1 井田概况 |
2.2 首采区概况 |
2.3 地层概况 |
2.4 构造概况 |
2.5 水文地质条件 |
2.6 工程地质条件 |
3 特厚煤层开采覆岩裂隙发育规律研究 |
3.1 现场实测导高发育规律 |
3.2 导水裂隙带高度模拟计算 |
3.3 覆岩主控裂隙演化数值模拟研究 |
3.4 本章小结 |
4 采动地下水水位监测及离层积水量预计 |
4.1 地下水水位监测及分析 |
4.2 离层积水量预计 |
4.3 本章小结 |
5 离层判别和突水机理研究 |
5.1 基于关键层理论的离层层位判别 |
5.2 逐级对比合并法的离层层位判别 |
5.3 高位离层突水机理 |
5.4 本章小结 |
6 离层突水危险性研究 |
6.1 离层突水危险性分区单因素分析 |
6.2 因素权重确定 |
6.3 综合分区研究 |
6.4 离层水防治 |
6.5 本章小结 |
7 结论和展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(8)深部开采底板破裂分布动态演化规律及突水危险性评价(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 研究内容及方法 |
1.4 技术路线 |
2 华北型煤田东缘区域地质及水文地质条件 |
2.1 区域赋煤构造及含水层 |
2.2 深部煤层开采底板突水水源水文地质特征 |
2.3 煤系基底奥陶系灰岩含水层水文地质特征 |
2.4 本章小结 |
3 深部开采底板变形破坏原位动态监测 |
3.1 分布式光纤动态监测底板采动变形破坏 |
3.2 对比分析光纤实测与传统解析和原位探查 |
3.3 本章小结 |
4 深部开采煤层底板破坏机理和突水模式研究 |
4.1 深部开采煤层底板破裂分布动态演化规律 |
4.2 深部煤层开采底板突水模式 |
4.3 本章小结 |
5 深部开采底板突水危险性非线性预测评价方法 |
5.1 深部煤层开采底板破坏深度预测 |
5.2 下组煤开采底板突水危险性评价研究及应用 |
5.3 本章小结 |
6 深部开采底板水害治理模式及关键技术 |
6.1 底板水害治理模式和效果评价方法 |
6.2 底板水害治理模式和治理效果评价的应用 |
6.3 本章小结 |
7 结论 |
7.1 主要结论 |
7.2 主要创新性成果 |
7.3 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(9)煤层覆岩离层突水灾害演变机理研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.4 研究内容 |
1.5 研究方法和技术路线 |
2 离层水害矿区上下位岩层的成分及物理力学特征 |
2.1 不同岩层的矿物成分分析 |
2.2 相邻岩层的力学特征 |
2.3 本章小结 |
3 岩石连续损伤统计本构模型 |
3.1 基于统计强度理论的损伤演化方程 |
3.2 基于连续损伤力学的损伤本构方程 |
3.3 岩石微元强度分布函数 |
3.4 基于等围压三轴岩石压缩实验的统计损伤本构模型 |
3.5 本构模型参数求解与试验验证 |
3.6 考虑水对岩石弱化作用的统计损伤本构模型 |
3.7 本章小结 |
4 基于薄板理论的离层突水判定与预测方法 |
4.1 岩板理论 |
4.2 离层形成的力学条件 |
4.3 离层位置判定流程 |
4.4 离层空间水体特性 |
4.5 本章小结 |
5 离层水的渗流-裂隙流-涌流不同流态流动规律研究 |
5.1 覆岩采动裂隙分布特征研究 |
5.2 离层水的渗流-裂隙流-涌流流态描述 |
5.3 离层突水过程求解思路 |
5.4 本章小结 |
6 离层突水相似材料模型试验研究 |
6.1 覆岩原模型与相似模型相似性分析 |
6.2 三维离层突水相似模型试验系统 |
6.3 相似模型材料 |
6.4 相似模拟试验步骤 |
6.5 相似模拟试验结果 |
6.6 本章小结 |
7 离层水害防治方法研究与应用 |
7.1 基于离层判定方法的园子沟煤矿离层水害研究 |
7.2 覆岩离层现场研究 |
7.3 离层突水灾害防治方法 |
7.4 本章小结 |
8 结论 |
8.1 主要结论 |
8.2 主要创新性成果 |
8.3 研究展望 |
附录 1 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(10)采场围岩变形与破坏监测技术研究进展及展望(论文提纲范文)
0 引言 |
1 采场围岩变形与破坏的影响因素 |
1.1 地质因素 |
1.2 开采因素 |
2 采场围岩变形与破坏测试技术 |
2.1 钻孔测试技术 |
2.1.1 钻孔冲洗液测试技术 |
2.1.2 注水观测法 |
2.1.3 钻孔电视观测法 |
2.2 地球物理探测技术 |
2.2.1 电法勘探 |
2.2.1. 1 高密度电法 |
2.2.1. 2 大地电磁测深法 |
2.2.1. 3 瞬变电磁法 |
2.2.1. 4 网络并行电法 |
2.2.2 层析成像 |
2.2.2. 1 电磁波CT |
2.2.2. 2 震波CT |
2.2.3 综合测井方法 |
2.2.4 地震探测 |
2.2.5 微地震监测方法 |
2.3 光纤测试技术 |
2.4 其他测试方法 |
2.4.1 锚杆位移观测法 |
2.4.2 液压支架阻力法 |
2.4.3 其他断面测量法 |
3 技术应用发展与展望 |
3.1 现有测试技术应用效果 |
3.2 测试技术的发展分析 |
4 结语 |
四、推覆体下特厚煤层开采的特殊地质灾害问题(论文参考文献)
- [1]淮南煤田岩溶地下水化学特征及形成机制研究[D]. 孙丰英. 安徽理工大学, 2021(02)
- [2]大型地质体控制下冲击地压发生机制与防治方法研究[D]. 李一哲. 煤炭科学研究总院, 2021
- [3]煤矿顶板离层水害形成机制、致灾机理及防治技术[J]. 乔伟,王志文,李文平,吕玉广,李连刚,黄阳,贺江辉,李小琴,赵世隆,刘梦楠. 煤炭学报, 2021(02)
- [4]近直立煤层群综放开采冲击地压机理及预警技术研究[D]. 何生全. 北京科技大学, 2021
- [5]特厚煤层开采覆岩离层动态演化特征及离层水害防治研究[D]. 闫奋前. 山东科技大学, 2020(06)
- [6]地下采动引起坡体失稳机理及控制技术研究[D]. 景春元. 山东科技大学, 2020(06)
- [7]特厚煤层开采覆岩高位离层突水机理及防治[D]. 江传文. 中国矿业大学, 2020(03)
- [8]深部开采底板破裂分布动态演化规律及突水危险性评价[D]. 胡彦博. 中国矿业大学, 2020(01)
- [9]煤层覆岩离层突水灾害演变机理研究[D]. 吴禄源. 中国矿业大学, 2020
- [10]采场围岩变形与破坏监测技术研究进展及展望[J]. 张平松,许时昂,郭立全,吴荣新. 煤炭科学技术, 2020(03)