1绪论 1
1.1松散承压含水层下采煤压架突水灾害问题 1
1.2松散承压含水层下采煤压架突水灾害研究综述 4
1.2.1在采动覆岩破坏规律研究方面 4
1.2.2在采场压架灾害防治研究方面 5
1.2.3在水体下采煤突水灾害防治研究方面 6
1.3本书的主要内容 9
2松散承压含水层下采煤压架突水灾害案例 14
2.1皖北矿区松散承压含水层下采煤压架突水灾害案例 14
2.1.1祁东煤矿3222工作面压架突水事故 14
2.1.2祁东煤矿7114工作面压架突水事故 16
2.1.3祁东煤矿6130工作面压架突水事故 18
2.1.4祁东煤矿7121工作面压架突水事故 19
2.1.5祁东煤矿7130工作面压架突水事故 21
2.1.6任楼煤矿7240（上）北工作面压架突水事故 23
2.2淮南矿区松散承压含水层下采煤压架突水灾害案例 24
2.2.1潘一矿1402（3）工作面压架突水事故 24
2.2.2潘一矿1602（3）工作面压架突水事故 25
2.2.3潘三矿17110（3）工作面压架突水事故 26
2.2.4顾北矿1202（3）工作面压架突水事故 26
2.3济宁矿区松散承压含水层下采煤压架突水灾害案例 27
3松散承压含水层下采煤压架突水机理研究 29
3.1松散承压含水层载荷传递作用机制研究 29
3.1.1松散承压含水层载荷传递作用原理 29
3.1.2松散承压含水层载荷传递作用机制的实验研究 31
3.2松散承压含水层载荷传递作用下覆岩整体破断规律 35
3.2.1物理模拟实验结果 36
3.2.2数值模拟实验结果 37
3.3导水裂隙带探测结果对覆岩整体破断规律的验证 39
3.3.1祁东煤矿3222工作面覆岩破坏高度探测 39
3.3.2祁东煤矿7114工作面覆岩破坏高度探测 41
3.3.3祁东煤矿7130工作面覆岩破坏高度探测 48
3.4长观孔水位变化对覆岩整体破断规律的验证 50
3.4.1长观孔水位变化对71 14工作面覆岩整体破断规律的验证 50
3.4.2长观孔水位变化对6130工作面覆岩整体破断规律的验证 55
3.5工作面矿压显现对覆岩整体破断规律的验证 59
3.5.1工作面开采条件 59
3.5.2工作面矿压观测方案 60
3.5.3工作面矿压显现规律 61
3.6松散承压含水层下采煤压架突水机理 65
4松散承压含水层下采煤压架突水灾害发生条件 68
4.1松散承压含水层特性对压架突水的影响 68
4.1.1松散承压含水层赋存特征 68
4.1.2松散承压含水层骨架特征对其载荷传递特性的影响分析 70
4.1.3松散承压含水层骨架特征对其载荷传递特性影响的模拟实验 75
4.1.4松散承压含水层载荷传递系数的确定方法及应用实例 82
4.1.5导致覆岩整体破断的松散承压含水层赋存条件 88
4.2基岩厚度和覆岩结构对压架突水的影响 88
4.2.1覆岩结构特征分析 88
4.2.2基岩厚度对覆岩整体破断的影响 91
4.2.3硬岩层结构组合对覆岩整体破断的影响 96
4.2.4关键层结构对覆岩整体破断影响的物理模拟 105
4.2.5导致覆岩整体破断的顶板结构条件 108
4.3隔水层特性对突水灾害的影响 109
4.3.1 6130工作面覆岩的岩性特征统计分析 109
4.3.2 7130工作面覆岩的岩性特征统计分析 111
4.4松散承压含水层下采煤压架突水灾害发生条件 114
5松散承压含水层下采煤压架突水危险区域预测 116
5.1压架突水危险区域预测方法 116
5.2祁东煤矿32煤层压架突水危险区域预测 117
5.3祁东煤矿61煤层压架突水危险区域预测 126
5.4祁东煤矿71煤层压架突水危险区域预测 128
5.5祁东煤矿压架突水危险区域预测结果的验证 141
6松散承压含水层下采煤压架突水灾害预警方法 143
6.1松散承压含水层长观孔水位变化与覆岩运动的联动效应 143
6.1.1长观孔水位变化与覆岩运动联动效应的理论分析 144
6.1.2长观孔水位变化与覆岩运动联动效应的现场实测 146
6.2长观孔水位变化与覆岩运动联动效应的实验研究 150
6.2.1长观孔水位变化与覆岩运动联动效应的模拟实验方案 150
6.2.2长观孔水位变化与覆岩运动联动效应的模拟实验结果 151
6.3基于长观孔水位降速的压架突水灾害预警阀值的确定 155
6.3.1长观孔水位降速预警阀值确定方法 155
6.3.2祁东煤矿6130工作面长观孔水位降速预警阀值的确定 158
6.3.3祁东煤矿7131工作面长观孔水位降速预警阀值的确定 158
6.4基于长观孔水位降速的压架突水灾害预警方法 159
6.4.1压架突水灾害预警方法 159
6.4.2压架突水灾害预警方法在祁东煤矿的应用 162
7松散承压含水层下采煤压架突水灾害防治技术与实践 165
7.1祁东煤矿开采地质条件 165
7.1.1祁东煤矿概况 165
7.1.2煤层赋存条件 166
7.1.3含水层赋存条件 167
7.2松散承压含水层下采煤压架突水灾害防治思路 170
7.3合理留设防水煤柱防治压架突水灾害 171
7.3.1松散承压含水层下采煤防水煤柱留设方法 171
7.3.2 3222工作面防水煤柱留设不合理的案例 172
7.3.3 7130工作面防水煤柱留设不合理的案例 173
7.4提前疏放“四含”防治压架突水灾害 174
7.4.1井下钻孔疏放“四含”技术方案 174
7.4.2井下钻孔疏放“四含”的效果 179
7.5提高支架工作阻力防治压架突水灾害 182
7.5.1高阻力支架防治压架突水灾害的原理 182
7.5.2松散承压含水层下采煤支架工作阻力的估算方法 182
7.5.3祁东煤矿松散承压含水层下采煤支架工作阻力估算 184
7.6人工预裂关键层防治压架突水灾害 186
7.6.1人工预裂关键层防治压架突水灾害的原理 186
7.6.2人工预裂关键层技术方案的设计方法 187
7.7合理调控开采工艺防治压架突水灾害 189
7.7.1合理采高控制与匹配 189
7.7.2合理推进速度的调控 192
7.7.3支护质量监测与来压预报 193
7.8祁东煤矿松散承压含水层下采煤压架突水灾害防治效果 197
7.8.1 7114工作面压架突水灾害防治效果 197
7.8.2 7121工作面压架突水灾害防治效果 199
7.8.3 7131工作面压架突水灾害防治效果 204
参考文献 220