煤层开采覆岩离层水体致灾机理与防控技术研究PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 研究背景与意义 1

1.2 国内外研究现状 4

1.2.1 国外研究现状 4

1.2.2 国内研究现状 5

1.3 研究内容 7

第2章 离层水害类型及透水模式 8

2.1 离层水害案例 8

2.1.1 安徽淮北海孜、杨柳煤矿 8

2.1.2 国家开发投资集团有限公司新集一、二矿 10

2.1.3 山东华丰煤矿 10

2.1.4 山东济宁二矿 11

2.1.5 宁夏红柳煤矿 11

2.1.6 陕西铜川玉华煤矿 12

2.1.7 陕西彬长大佛寺煤矿 14

2.1.8 陕西彬长火石嘴煤矿 15

2.1.9 陕西宝鸡郭家河煤矿 17

2.1.10 陕西宝鸡崔木煤矿 17

2.1.11 甘肃华亭大柳煤矿 19

2.1.12 新疆沙吉海煤矿 19

2.1.13 重庆能源鱼田堡矿 20

2.1.14 重庆南桐一、二井 21

2.1.15 重庆松藻煤电公司打通一矿 22

2.1.16 辽宁抚顺老虎台煤矿 23

2.2 离层水害分类 24

2.2.1 一类一型 25

2.2.2 一类二型 26

2.2.3 二类一型 27

2.2.4 二类二型 28

2.3 离层水体透水模式 33

2.3.1 离层上覆岩体断裂冲击离层水体引发透水 33

2.3.2 静水压力导致离层水体破裂引发透水 33

2.3.3 重复扰动沟通离层水体引发透水 34

第3章 离层发育规律 35

3.1 理论分析 35

3.1.1 离层发育位置的判别 36

3.1.2 离层产生的参数确定 38

3.2 数值模拟 40

3.2.1 单煤层开采离层发育及覆岩破坏规律 40

3.2.2 断层影响条件下厚煤层分层开采离层发育及覆岩破坏规律 55

3.3 相似材料模拟 68

3.3.1 模型及装架 70

3.3.2 实验模拟分析 70

3.3.3 断层对离层发育的影响规律 75

第4章 充水离层及水源判别方法 79

4.1 充水离层判别方法 79

4.1.1 离层发育过程分析 79

4.1.2 离层下部岩体垂向渗流分析 82

4.2 离层充水水源判别方法 85

4.2.1 取样与测试 85

4.2.2 水样测试结果 88

4.2.3 离层充水水源判别 98

第5章 充水离层致灾机理 100

5.1 离层上覆岩体断裂引发透水力学分析 100

5.1.1 坚硬岩层冲击能量 101

5.1.2 离层水体内冲击波压力 102

5.1.3 离层水体下部岩体承受的压力 104

5.1.4 离层水体下部岩体破坏范围确定 104

5.2 静水压力引发离层透水机理分析 105

5.2.1 离层下部岩体极限厚度确定 105

5.2.2 极限破断距的确定 107

5.3 离层空间持续时间 108

5.4 典型离层水害致灾机理 110

5.4.1 典型单煤层开采充水离层致灾机理 110

5.4.2 典型厚煤层分层开采充水离层致灾机理 112

第6章 离层透水危险性分区研究 119

6.1 典型单煤层开采离层透水危险性分区 119

6.1.1 矿井地质及水文地质概况 120

6.1.2 分区原则及其指标 123

6.1.3 离层透水危险性分区 123

6.2 典型厚煤层分层开采离层透水危险性分区 125

6.2.1 分区原则 125

6.2.2 中部区各剖面分区 127

6.2.3 中部区各分区平面图 133

6.3 离层透水危险性分区验证 135

6.3.1 I010202工作面离层水探放结果 136

6.3.2 I010203工作面 136

6.3.3 I020204工作面 139

6.3.4 I040203工作面 142

第7章 离层水害防控技术体系及工程应用 144

7.1 致灾离层的判别及研究思路 144

7.2 致灾离层综合防控技术体系 146

7.2.1 针对充水水源的提前预疏放 146

7.2.2 针对强径流带的水平钻孔截流 147

7.2.3 针对致灾离层水体的地面钻孔探放与治理 148

7.2.4 回采过程中的离层水体探放 148

7.2.5 开采布局、工艺、速度及工作面布置优化 150

7.2.6 防控技术体系的建立 151

7.3 离层水害防治工程应用 152

7.3.1 离层水害防控体系检验 153

7.3.2 工程应用 154

第8章 结束语 162

参考文献 165