海域下煤層確定安全開采上限關鍵技術研究

1 緒論
1.1 海下采煤工程實踐
1.2 海下采煤研究進展
1.2.1 國外海下開采研究現狀
1.2.2 國內水體下開采研究現狀
1.2.3 導水裂隙帶研究現狀
1.3 本書研究內容
1.3.1 裂斷拱形成及上部巖層沉降規(guī)律研究（即裂斷拱穩(wěn)定性研究）
1.3.2 不同裂斷拱高度條件下隔水巖層演化規(guī)律研究
1.3.3 海域開采工程地質條件研究
1.3.4 確定合理開采上限
2 海下采煤水體來源及導水通道特征
2.1 井田邊界及斷層構造特征
2.1.1 井田邊界
2.1.2 斷層構造及其水文地質特征
2.2 海下采煤充水水源及隔水層
2.2.1 地表水
2.2.2 地下水
2.2.3 主要隔水層
2.2.4 巖層滲透性質
2.3 導水通道類型及特征
2.3.1 構造裂隙類導水通道
2.3.2 采動導水裂隙帶通道
2.3.3 封閉不良鉆孔造成的通道
2.3.4 海域煤層露頭帶安全煤（巖）柱擊穿形成的導水通道
2.4 海下采煤危險程度分析
2.4.1 海水與煤層水力關系
2.4.2 海下采煤危害程度
2.4.3 礦井防治水工作難易程度的評價
3 海下采煤安全開采上限理論分析
3.1 海下開采基本理論
3.1.1 海下開采代表性理論
3.1.2 “三帶劃分”理論
3.2 海下煤層安全開采上限分析方法
3.3 海下開采隔離層厚度預估方法及分析
3.3.1 力學模型與力學參數
3.3.2 材料力學法
3.3.3 普氏拱法
3.3.4 結構力學梁理論計算法
3.4 海下開采覆巖運動結構力學模型及參數計算
3.4.1 預測推斷模型
3.4.2 垮落巖層范圍（直接頂厚度Mz的推斷）
3.4.3 裂斷巖梁運動發(fā)展過程
3.4.4 破壞拱高度的推斷
3.4.5 導水裂隙帶高度計算
4 海下采煤安全開采上限相似模擬試驗研究
4.1 引言
4.2 相似模擬材料試驗原理
4.2.1 相似第一定律一相似正定理
4.2.2 相似第二定律一π定理
4.2.3 相似第三定律一存在定律
4.3 實驗模型制作與測點布置
4.3.1 相似材料模擬實驗設計的目的及要求
4.3.2 相似材料模擬實驗模型
4.4 海下開采覆巖運動規(guī)律
5 海域下煤層合理開采上限數值模擬分析
5.1 巖層力學性質和滲透性實驗研究
5.1.1 試驗原理
5.1.2 試驗條件
5.1.3 試驗結果分析
5.2 覆巖破壞規(guī)律離散元模擬
5.2.1 離散元分析軟件UDEC簡述
5.2.2 UDEC節(jié)理模型
5.2.3 煤層上覆巖層裂隙擴展貫通UDEC軟件二次開發(fā)
5.2.4 海下煤層開采過程UDEC模擬分析
5.3 覆巖破壞規(guī)律有限差分法數值模擬
5.3.1 概述
5.3.2 FLAC一3D流固耦合基本原理
5.3.3 計算模型建立及計算參數
5.3.4 數值計算結果及分析
6 海域開采工作面覆巖導高實測技術
6.1 井下仰斜鉆孔導高觀測原理與方法
6.1.1 井下仰斜鉆孔導高觀測方法概述
6.1.2 井下仰斜鉆孔導高觀測儀結構
6.1.3 井下仰斜鉆孔導高觀測方法
6.1.4 觀測儀器的改進
6.2 H2101工作面正常條件下覆巖導高觀測
6.2.1 導水裂隙帶高度觀測方案
6.2.2 H2101工作面導高觀測成果
6.2.3 H2101工作面導高觀測成果綜合分析
6.3 H2106工作面斷層條件下采場覆巖導高觀測
6.3.1 H2106工作面覆巖導水裂隙帶高度觀測方案
6.3.2 H2106工作面采前對比孔觀測成果
6.3.3 H2106工作面采后導高觀測成果
6.3.4 H2106工作面導高觀測成果綜合分析
7 確定安全開采上限及開采技術措施
7.1 防水煤巖柱留設
7.1.1 保護層厚度的選取
7.1.2 導水裂隙帶高度的確定
7.1.3 回采上限的確定
7.2 安全開采技術措施
7.2.1 留設防水煤柱的有關技術規(guī)定及方法
7.2.2 開采技術措施
7.2.3 防水安全措施
7.2.4 開采過程中觀測與監(jiān)測
7.3 大型水體下開采安全性評價
7.3.1 安全性評價體系
7.3.2 安全性評價模型的建立
參考文獻