薄基巖突水威脅煤層動(dòng)力學(xué)特征及控制因素

前言 第1章緒論 1.1問題的提出及研究意義 1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 1.2.1采場覆巖控制理論研究現(xiàn)狀 1.2.2采場底板變形破壞理論研究 1.2.3薄基巖煤層礦壓規(guī)律研究現(xiàn)狀 1.2.4存在的問題 1.3研究內(nèi)容 1.4研究方法與研究路線 1.4.1研究方法 1.4.2技術(shù)路線 第2章礦井水文工程地質(zhì)環(huán)境分析與評(píng)價(jià) 2.1井田地質(zhì)概況 2.1.1地層 2.1.2地質(zhì)構(gòu)造 2.1.3煤層 2.2礦井水文地質(zhì)條件分析 2.2.1區(qū)域水文地質(zhì)特征 2.2.2井田水文邊界條件及水文地質(zhì)勘探類型 2.2.3井田主要含水層及隔水層 2.2.4礦床充水因素分析 2.2.5礦井涌水量預(yù)算 2.3礦井圍巖物理力學(xué)性質(zhì) 2.3.1黏土層的物理力學(xué)特征 2.3.2巖樣的物理力學(xué)特征 2.4上覆巖層對(duì)采煤影響的綜合評(píng)價(jià) 2.4.1第四系、新近系地層結(jié)構(gòu)特征 2.4.2二1煤頂板巖層結(jié)構(gòu)特征 第3章薄基巖煤層開采工作面礦壓顯現(xiàn)規(guī)律 3.1薄基巖煤層開采頂板破壞規(guī)律試驗(yàn) 3.1.1相似原理與相似材料 3.1.2模型設(shè)計(jì) 3.1.3試驗(yàn)結(jié)果分析 3.2薄基巖煤層綜采礦壓顯現(xiàn)規(guī)律觀測 3.2.1觀測內(nèi)容與方法 3.2.2觀測結(jié)果分析 3.2.3礦壓觀測的基本結(jié)論 第4章薄基巖煤層覆巖破壞裂隙演化特征 4.1分形基本知識(shí) 4.1.1分形 4.1.2分維 4.1.3分形維數(shù)的計(jì)算方法 4.2裂隙的幾何參數(shù) 4.2.1裂隙的幾何特征 4.2.2描述裂隙參數(shù)的常用分布函數(shù) 4.2.3統(tǒng)計(jì)方法 4.3裂隙的分形特征 4.3.1裂隙分布的分形特征 4.3.2裂隙長度和開度的分形特征 4.3.3裂隙強(qiáng)度的分形特征 4.3.4裂隙面粗糙度的分形特征 4.3.5裂隙各向異性的分形特征 4.4覆巖采動(dòng)裂隙網(wǎng)絡(luò)演化的分形特征 4.4.1采動(dòng)巖體裂隙網(wǎng)絡(luò)研究方法 4.4.2采動(dòng)巖體裂隙網(wǎng)絡(luò)演化的分形規(guī)律 4.4.3“上三帶”分形維數(shù) 4.5覆巖破壞損傷的分形特征 4.5.1損傷力學(xué)基本概念 4.5.2損傷巖石的分形特征 4.5.3覆巖破壞損傷的分形模型 第5章厚松散層不同厚度基巖煤層圍巖運(yùn)動(dòng)規(guī)律 5.1模型建立 5.1.1FLAC3D簡介 5.1.2模擬目的 5.1.3三維模型建立 5.1.4邊界條件的確定 5.1.5巖體物理力學(xué)參數(shù)的選取 5.2模擬結(jié)果分析 5.2.111011工作面模擬結(jié)果分析 5.2.2不同厚度基巖模擬結(jié)果分析 第6章薄基巖煤層覆巖破壞高度 6.1覆巖破壞高度的研究方法 6.1.1經(jīng)驗(yàn)公式法 6.1.2物理模擬 6.1.3數(shù)值模擬 6.1.4現(xiàn)場實(shí)測 6.2覆巖破壞高度的主要影響因素 6.2.1開采方法與開采厚度 6.2.2覆巖巖性和結(jié)構(gòu) 6.2.3地質(zhì)結(jié)構(gòu) 6.2.4煤層傾角 6.2.5工作面幾何參數(shù) 6.2.6時(shí)間 6.3基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的裂隙帶高度預(yù)測 6.3.1BP算法的改進(jìn) 6.3.2選擇學(xué)習(xí)和訓(xùn)練樣本 6.3.3模型結(jié)構(gòu)一 6.3.4網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)訓(xùn)練 6.4趙固一礦覆巖破壞高度研究 6.4.1現(xiàn)場實(shí)測一 6.4.2相似模擬試驗(yàn) 6.4.3結(jié)果對(duì)比 第7章突水威脅工作面底板破壞深度 7.1底板破壞深度探測 7.1.1觀測原理 7.1.2現(xiàn)場觀測 7.1.3觀測成果分析 7.2底板巖體破壞的相似模擬試驗(yàn) 7.2.1模型設(shè)計(jì) 7.2.2試驗(yàn)結(jié)果分析 7.3基于SVM的底板破壞深度預(yù)測模型 7.3.1底板破壞深度影響因素分析 7.3.2支持向量機(jī)原理 7.3.3支持向量回歸機(jī) 7.3.4預(yù)測模型設(shè)計(jì) 7.3.5預(yù)測模型仿真實(shí)例 第8章頂?shù)装宸乐嗡夹g(shù)措施 8.1頂板防水（防潰砂）技術(shù)措施 8.1.1露頭區(qū)保護(hù)安全煤巖柱的設(shè)計(jì) 8.1.2開采技術(shù)措施 8.1.3防水或防砂安全技術(shù)措施 8.2底板突水威脅性評(píng)價(jià) 8.2.1底板隔水層性質(zhì)評(píng)價(jià) 8.2.2含水層導(dǎo)升高度評(píng)價(jià) 8.2.3底板突水性評(píng)價(jià) 8.3底板加固技術(shù)措施 8.3.1地面注漿站建設(shè) 8.3.2注漿系統(tǒng)工藝參數(shù) 8.3.3造漿系統(tǒng) 8.3.4底板含水層注漿改造工程設(shè)計(jì) 8.3.5注漿效果 第9章結(jié)論與展望 9.1主要結(jié)論 9.2展望 參考文獻(xiàn)