承压水弱面突破与控水采煤

目录
前言
第1章 概述 1
1.1 承压水体上采煤的基本概念 1
1.2 承压水上采煤研究的意义 6
1.3 承压水上采煤的研究概况 7
1.3.1 国外研究概况 7
1.3.2 国内研究概况 9
1.4 承压水上采煤的研究趋势 19
第2章 底板突水的物源基础与主控因素 22
2.1 可溶岩石与岩溶作用 22
2.2 华北地区灰岩的分布规律 23
2.3 底板突水现象 26
2.3.1 薄隔水层弱面区的突水现象 26
2.3.2 构造弱面区的突水现象 33
2.4 灰岩含水层及其突水初识 41
2.4.1 灰岩含水层区域的富水特征 41
2.4.2 灰岩含水层富水的不均一性特征 42
2.4.3 构造控水特征 43
2.4.4 滞后突水特征 45
2.4.5 深部矿井底板突水的特征 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体系 47
2.5.2 底板突水的主控因素作用 48
2.5.3 矿区底板突水主控因素的实例分析 55
第3章 承压水弱面突破机理 61
3.1 基本概念与特征 61
3.1.1 基本概念 61
3.1.2 基本特征 61
3.2 采动影响下底板弱面的形成机理 64
3.2.1 采动滑移作用下的底板破坏机理 64
3.2.2 采动卸荷作用下的底板弱面破坏机理 73
3.2.3 采动卸荷作用下底板弱面承压导升破坏的机理 83
3.3 底板弱面突水机理与渗透性分布特征 89
3.3.1 底板弱面突水机理 89
3.3.2 底板完整弱面的渗透性分布特征 103
3.4 底板弱面突水的数值模拟 110
3.4.1 数值模拟方案 110
3.4.2 底板弱面突水的数值模拟结果 112
3.5 底板完整弱面突水的相似模拟 139
3.5.1 相似模拟模型 140
3.5.2 实验过程 142
3.5.3 相似模拟结果 143
3.6 底板破坏带与应力应变监测 149
3.6.1 监测方法 149
3.6.2 钻孔孔位设计 149
3.6.3 注水试验钻孔数据分析 150
3.6.4 应力应变试验的钻孔数据分析 152
第4章 承压水体上采煤安全性的评价方法 157
4.1 突水系数法 157
4.2 阻水系数法 161
4.2.1 阻水系数计算 161
4.2.2 测试方法与原理 163
4.3 承压水体上安全煤岩柱留设法 167
4.3.1 承压水上允许的采动等级 167
4.3.2 承压水上防水安全煤岩柱的留设 167
4.4 脆弱性指数法 169
4.5 深部开采PSO-SVM评价法 177
4.5.1 深部分界点的界定 177
4.5.2 深部煤层底板破坏深度的数学模型 186
4.5.3 深部煤层底板突水危险性预测的PSO优化SVM模型 189
第5章 承压水体上精准控水采煤技术 196
5.1 技术内涵与框架 196
5.1.1 技术内涵 196
5.1.2 技术框架 197
5.2 承压水体上采煤的综合精准探查 198
5.2.1 地球物理勘探方法 198
5.2.2 钻探勘查技术 200
5.2.3 突水水源的精准判别技术 201
5.3 透明地质体构建与弱面区的精准圈定 212
5.3.1 透明地质体构建 212
5.3.2 弱面区的精准圈定 214
5.4 承压水体上采煤的精准评价 214
5.5 承压水体上采煤的避害设计 215
5.6 承压水体上采煤的弱面注浆增厚 215
5.6.1 弱面注浆增厚的原则 215
5.6.2 弱面注浆增厚实现的注浆方法 216
5.6.3 岩溶承压水害的区域治理技术 222
5.7 矿山压力的主动精准卸压 237
5.7.1 煤层采动后顶底板的应力一致性 237
5.7.2 顶底板压力的主动卸压 239
5.8 承压水体上采煤的精准监测 240
5.8.1 矿山压力及动力事件的精准监测 241
5.8.2 岩溶含水层水文信息的精准监测 244
第6章 承压水体上采煤的综合防治体系 248
6.1 防治底板突水的基本理念与途径 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径 250
6.2 承压水体上采煤的综合开采体系 262
6.2.1 综合开采体系 262
6.2.2 承压水体上采煤的开采方法 264
6.2.3 承压水体上采煤开采方法的选择 268
6.3 底板水害防治技术体系 270
主要参考文献 273