一、井田构造变化规律及其对煤层开采的影响（论文文献综述）
李一哲[1]（2021）在《大型地质体控制下冲击地压发生机制与防治方法研究》文中认为冲击地压是我国煤矿开采的主要灾害之一,当煤矿受大型地质体控制时,冲击地压问题更加复杂。本文以受大型地质体控制的典型矿井（群）为例,在明确煤矿大型地质体赋存特征及矿井（群）原岩应力特征的基础上,通过理论分析、相似模拟试验、现场实测手段,对义马矿区巨厚砾岩控制下煤矿开采的覆岩结构特征、覆岩结构扰动规律及其致冲机制等方面展开系统研究。通过数值模拟和工程实践,研究了义马矿区协调开采防冲方法,主要取得如下成果:（1）基于统计分析,确定了大型地质体的界定条件,对比分析了矿井（群）有无大型地质体条件下的煤矿原岩应力特征,得到大型地质体存在时,同一深度条件下的矿井水平应力明显高于常规地质条件的矿井。（2）以巨厚砾岩控制的义马矿区为例,明确了矿区开采的覆岩空间结构特征,理论构建了包含相邻工作面的覆岩结构力学模型,得到巨厚砾岩联动状态及其对后采面的扰动范围;分析了一侧工作面开采后的垂直应力演化特征,明确了邻面应力互扰规律及扰动范围,得出先采面开采导致后采面应力降低,后采面开采前中期导致先采面垂直应力增加,后期导致应力降低。（3）建立了巨厚砾岩控制下的邻面开采的相似模型,明确了巨厚砾岩运动特征及其不同层位的差异性,得到砾岩先采侧下沉运动诱发后采侧小幅抬升运动,下位砾岩抬升程度高于上位砾岩。进一步验证了应力扰动特征,得到先采面开采诱发的砾岩联动抬升导致了后采面应力降低,邻面采空长度满足理论条件时,应力转移先采面。（4）分析了义马矿区井间区域工作面至地表的多元监测信息,进一步验证了巨厚砾岩的扰动特征;结合应力演化与冲击显现特征,揭示了邻面开采过程中的巨厚砾岩联动致冲机制和应力转移致冲机制,得到砾岩联动卸压引发了后采面水平滑移式冲击,后采面冲击后的应力转移能够引发先采面冲击。（5）应用控制变量法,建立了不同地质因素和开采因素影响下的义马矿区邻面协调开采数值模型,以应力转移量为关键因素,确定了应力转移发生的主控条件,提出了邻面协调开采的原则,即工作面应布置在煤厚小和砾岩薄的区域,增大煤柱宽度、邻面错距和先采长度,减小工作面长度,后采面朝靠近先采面采空区方向回采。（6）基于协调开采原则及参数取值,制定了跃进-常村井间区域协调开采方案,提出了表征应力转移程度的微震数据分析方法。现场冲击显现和微震监测情况表明,工作面协调开采对应力转移弱化的效果明显,应力转移引发冲击和微震事件的频次和强度明显降低。
王晓玮[2]（2020）在《沙梁井田主要开采地质条件评价与沟道溃水危险性预测》文中研究说明沙梁井田位于陕北侏罗纪煤田庙哈孤矿区的西北部,煤层埋藏浅、基岩薄,基岩厚度比较薄的区域遭受不同程度的风化作用后,在局部存在软弱顶板基岩,对矿井巷道掘进和煤层安全回采存在一定影响,井田范围内断层较发育,并且沟道局部区域的2-2煤层、5-2煤层埋深较浅,煤层回采结束后存在沟道溃水危险。本文以沙梁井田为研究区域开展构造复杂程度预测评价、煤层顶板分类分级与分区预测及沟道溃水危险性预测研究,对矿井安全生产具有重要理论意义和实际意义。通过对沙梁井田地质条件进行研究分析,结合物探和钻探揭露断层情况,确定对沙梁井田构造复杂程度的分析评判的3个主控因素分别为:断层分维值、断层强度指数、断层密度。根据AHP、熵权法两者耦合的方法综合得出的结果对各主控因素赋予权重值,应用ArcGIS对各个专题图叠加,并对沙梁井田构造复杂程度进行了评价,将井田范围内的复杂程度分为4个等级区域。沙梁井田的中西部地段为复杂构造区;中部地段为较复杂构造区;DF2断层以北区域为中等构造区;DF2断层以南区域、DF2断层和DF3断层之间的区域为简单构造区。通过对沙梁井田5-2煤层钻孔资料进行统计分析,对5-2煤层直接顶和基本顶的岩层结构类型进行了分类,其中井田范围内的直接顶岩层结构类型分为无直接顶、细砂岩类、中砂岩类和泥岩类4大类,基本顶岩层结构类型分为细砂岩类、中砂岩类和粗砂岩类3大类。利用理论计算和综合分析等方法,结合研究区钻孔统计的5-2煤层直接顶和基本顶岩性、岩层组合与岩石强度的关系及初次跨落步距和初次来压当量与基载比、冒采比、岩层强度、采高等参数之间的关系,确定并使用了直接顶初次跨落步距和老顶初次来压当量的预测模型,对整个研究区范围内的直接顶类型和基本顶类型进行了分区预测。结合研究区沟道洪水流量预测结果,在溃水量分级标准、沟道冒裂安全性分区预测结果叠加分析的基础上,制定了沟道溃水危险性评价标准,将危险性分为5个等级,按照此划分标准,对买卖沟沟道洪水期的沟道溃水量进行了预测,结合沟道冒裂安全性预测结果,最终得到2-2煤、5-2煤赋存区回采过程中买卖沟沟道不同沟段溃水危险性分区预测图。其中2-2煤回采过程中在其所在赋存范围内溃水危险程度为危险性中等,5-2煤回采过程中买卖沟道区域DF2断层以北以相对安全段为主,DF2断层以南以危险性较大段为主。
刘小明[3]（2020）在《复杂地质条件下煤矿水害形成机理与防控技术研究》文中进行了进一步梳理随着我国煤炭生产重心不断西移,西部矿区在保障国家能源安全方面将发挥越来越重要的作用,亟需在保证安全与环境容量允许范围的前提下,经济高效采出煤炭,实现科学采矿。而复杂地质条件下煤矿水害防控是当前制约煤矿安全的重要难题。针对宁东矿区羊场湾煤矿复杂水文地质条件,通过地质勘察、水文地质渗流建模构建、工作面覆岩裂隙场相似模拟、围岩应力演化特征分析、煤层底板突水系数分析等方法,系统研究了采动影响下羊场湾煤矿水害形成机理,初步形成了羊场湾煤矿水害综合防控治理体系。研究成果对复杂水文地质条件煤矿的水害防控治理有重要的借鉴意义。主要研究成果如下:（1）总结了羊场湾煤矿水文地质条件及煤层埋藏条件。运用地质调研、钻孔抽水等多重了地质勘查技术,研究矿井及工作面受采掘破坏或者影响的含水层及水体、矿井及周边老空水分布状况及其概况。勘察资料反映出羊场湾煤矿水文地质条件和开采条件十分复杂。羊场湾煤矿二煤层开采主要充水水源是直罗组底部砂岩段至二煤顶板砂岩含水层组水和构造裂缝带充水,六煤层开采主要充水水源为第四系含水层水、二煤至八煤间煤岩层组粗砂岩砂岩含水层组水、二煤磁窑堡扩建井各区段采空区积水和Y142采空区积水。（2）揭示了考虑复杂水文条件的煤岩体宏观力学特性。开展自然和饱水状态的煤岩样压缩实验,对比不同状态下煤岩样的宏观破坏特征。饱水煤岩非稳定破坏阶段不明显,饱水煤样应力跌落时间较长且出现曲线呈现下凹型的双峰变化;此外,饱水煤岩内部裂隙更容易发生多次贯穿,更加破碎。饱水岩样的声发射信号特征要剧烈,振铃计数和能率数量级要高,说明饱水使煤岩发生多个阶段的破坏。借助相似模拟实验及热红外辐射监测,模拟宏观尺度下煤岩体裂隙场演化规律及破坏过程,为后续顶板水害防治提供科学依据。（3）确定了羊场湾煤矿真实开采环境下地下水的渗流规律及上覆围岩应力演化特征。采用MODFLOW软件建立高精度三维渗流模型,自编程序实现了对真实条件地下水运动的模拟,对真实条件下煤矿的涌水量进行了预测,计算结果显示,因为排水标高、所穿越的岩层、工作面面积等不同,工作面各回采段回采期间涌水量也不尽相同。如果不在回采前采区防治水工程措施,回采期间一分区涌水量最大值为81580.84m3/d,最小值为617.60m3/d。二分区涌水量最大值为35040.02m3/d,最小值为733.80m3/d。（4）明确了羊场煤矿水害发生的类型。得出了该矿1#井由矿井涌水为主导的复杂水文地质类型、2#井老空水分布为决定因素的复杂水文地质类型,这足以说明羊场湾煤矿一号井今后防治水工作的重点是矿井涌水量,二号井今后防治水工作的重点老空水。结合羊场湾煤矿现场钻孔数据及煤矿底板突水系数评价方法,基于克里格插值法修正了突水系数的插值计算方法。结果表明新方法可显着提高突水系数的计算精度,并预测羊场湾矿区底板突水危险区域北部<西部<东南部,为后续防治技术提供了研究基础。（5）形成了羊场湾煤矿复杂条件下水害综合防治体系。开展水文地质钻探、物探和化探工作;通过抽放水试验、测井预测工作面及矿井涌水量,掌握其变化和规律,总结以往各种防治水方法及应用效果,形成了顶板砂岩水疏放技术,初步得出适用于羊场湾煤矿特殊水文地质条件下的煤矿水害综合防控体系。相关研究成果可为类似矿区煤矿水害综合防治提供理论指导。
史先志[4]（2020）在《大埋深高承压水上采煤底板破坏演化及水害防治研究》文中指出随着煤矿开采向深部延伸开采,煤层底板灰岩水害问题已成为华北型煤田开采的最大技术难题之一。永城矿区地处黄淮平原腹部,是华北型煤田中受底板石炭纪及奥陶纪灰岩突水威胁的典型区域。从1982年建井到2019年共发生19次较大的灰岩突水事故,其中陈四楼煤矿就有9次。经过对陈四楼煤矿历年来突水事故案例分析、研究,根据突水系数理论进行验算,矿井各采掘头面的突水点根据水压及煤层底板与太原组上部含水段之间的厚度计算得出的突水系数值都不大于非正常地层块段的0.06MPa/m,突水点附近没有揭露具有明显断点的断层或褶皱等构造,综合分析认为矿井突出具有典型的深部太原组灰岩岩溶裂隙型突水特征。为此,论文以陈四楼煤矿典型的大埋深高承压2517综采工作面为研究对象,在系统收集整理和分析研究区地质和水文地质条件基础上,采用塑性理论及经验公式计算、数值模拟回采工作面顶底板应力变化及顶底板破坏特征、井下现场试验和室内岩样测试等方法,围绕深部开采煤层底板变形破坏及高承压太原组灰岩裂隙型突水机理这一科学问题进行了较系统深入研究。主要取得了如下研究成果:（1）选择具有代表性的埋藏深度大、底板赋存高承压水的2517综采工作面为研究对象,采用理论公式、塑性理论、室内FLAC3D数值模拟及井下工作面钻探结合高密度电法实测等数种方法,分别获得了采动底板最大破坏深度量值,揭示了在大埋深高承压水条件下二2煤层采动过程中底板破坏的演化特征,绘制了煤层底板变形破坏形态和水平方向的影响范围,提出了具有针对性的修正经验公式。（2）基于大埋深采动底板变形破坏演化特征基础上建立了研究区完整地段采动底板太原组灰岩裂隙型扩展的突水模式,分析了高地应力及高水压力联合作用下采动底板变形破坏逐渐向下发展和高水压含水层裂隙逐渐向上发展乃至贯通的突水理念,提出了临界突水的有效隔水层厚度表达式,并根据实际数据进行了验算。（3）基于深部采动底板破坏演化特征及太原组灰岩裂隙型突水机理研究基础上,经过井下注浆前及注浆后现场孔内采取岩芯样观测和地面实验室内灰岩岩样强度测定对比分析,确定了钻孔注浆目标岩层、选用的注浆材料和浆液扩散的半径,明确了纯水泥浆液是矿井煤层底板注浆改造的最优材料。（4）室内实验发现在高压水侵蚀作用下,未注浆的太原组灰岩岩石内裂隙发育,造成岩体抗压强度降低;在采用水泥浆液进行煤层底板加固后,煤层底板中各类孔隙被充填,岩石力学强度增加明显。论文采用施工注浆钻孔与考察钻孔结合的方式对浆液扩散半径进行了现场实测。考察钻孔实测资料证明,浆液扩散半径的长度与岩层裂隙网络发育规模、裂隙发育长度和宽度及浆液主剂材料具有密切关系,注入蒙脱石与水泥等混合材料作为注浆主剂的浆液的运移扩散半径比注入纯水泥作为注浆主剂的浆液的运移扩散半径大,但注浆后的岩石强度前者比后者低。（5）根据研究确定的注浆层位、注浆半径和注浆材料,论文选择了南五采区深部三个典型的大埋深高承压工作面分别进行了二2煤层底板注浆改造。在各试验综采工作面底板注浆加固前进行了瞬变电磁探测,查明了富水异常区;在工作面注浆加固后采用瞬变电磁探测技术对工作面注浆改造效果进行验证,用以指导注浆改造设计和施工,实现了在大埋深高承压条件下工作面的安全回采。论文基本确立了研究区针对太原组灰岩裂隙型突水的防治水技术流程。论文附有插图93幅,附表24个,参考文献157篇。
胡彦博[5]（2020）在《深部开采底板破裂分布动态演化规律及突水危险性评价》文中研究表明在全国煤炭资源开发布局调整阶段,为了保证国家煤炭供给安全,东部矿区仍需保持20年左右的稳产期,许多矿井进入深部开采不可避免。围绕深部煤层开采底板突水通道动态形成过程机理、水害评价防治的科学技术问题,以华北型煤田东缘代表矿井为例,采用野外调研、理论分析、原位测试、室内试验、数值模拟等多种方法,按照华北煤田东缘矿区的赋煤地质结构特征→深部煤层开采底板变形破坏的动态监测方法→深部煤层开采底板岩层变形破坏的时空演化特征和突水模式→深部煤层开采底板破坏深度预测方法和开采底板突水危险性评价方法→深部煤层开采底板水害治理模式和治理效果序列验证评价方法的思路开展研究。主要成果如下:（1）提出了利用布里渊光时域反射技术（BOTDR）对深部煤层开采底板变形破坏的动态监测方法。根据研究表明BOTDR系统监测的动态变形量及应变分布状态与煤层底板岩层应力应变特征具有一致性,是有效监测煤层底板岩层变形破坏的新方案。BOTDR系统对煤层底板岩层监测显示,在采动过程中煤层底板岩层从上向下是呈现压-拉-压的应变趋势;同时获得了有效的煤层底板岩层的最大破坏深度,为深部煤层开采底板破坏深度的精准预测研究提供了有效的原位测试数据。（2）揭示了深部煤层开采完整底板破坏的时空演化特征:a.采前高应力区超前影响范围大约在煤壁前方38 m附近;b.开采底板岩层第一破断点的位置在采煤工作面煤壁前方29.07 m,煤层下方垂距9.24 m处,煤层底板破坏是从脆性岩层开始破断;c.开采底板破断发展趋势是从第一破断点首先向上发展破断,然后再同步向下破断。d.煤层开采底板破断的最大深度处于采前高应力区内,并且最大破断深度在采前高应力区内的峰值应力传播线附近（一般情况下）。根据煤层开采底板破坏的时空演化特征,对比分析了完整底板和含断层底板两种条件下煤层开采底板岩层破坏特点;同时对煤层开采底板进行横向分区,区域名称依次为原岩应力平衡区、采前高应力区、采后应力释放区、采后应力再平衡区。（3）利用BP神经网络、煤层开采底板应力螺旋线解析、气囊-溶液测漏法、经验公式法、多因素回归及分布式光纤实测等方法进行研究分析,得到了对深部煤层开采底板破坏深度进行有效的预测模型及方法;研究表明,多因素回归中模型III预测值更接近分布式光纤监测和气囊-溶液测漏法等实测数据,预测误差较小的预测方法依次为新的数学理论模型解析法和BP神经网络预测模型。（4）利用层次分析法、熵权法、地理信息系统等手段结合深部煤层开采破坏后有效隔水层厚度和其他多种影响底板突水的因素,对深度煤层开采底板突水危险性进行综合评价研究,得到了层次分析和熵权法（AHP-EWM）综合算法评价模型和基于改进型层次分析脆弱性指数（IAHP-VI）法两种深部煤层开采底板突水危险性评价模型,两者都具有一定的实用价值,在实际运用过程中可以根据研究区的实际情况择优选其一,也可以根据两种模型的预测结果取并集,能够进一步提高评价安全程度。（5）基于华北型煤田东缘矿区深部煤层开采底板突水通道的形成机理和突水模式,提出了“充水含水层和导水构造协同超前块段治理”模式并进行了定义。在现有的深部煤层开采水害的治理技术上,根据注浆改造目的层的构造、区域地应力、原岩水动力场等因素对地面受控定向钻进顺层钻孔方位和钻孔展布间距的设定进行科学有效的优化研究。（6）提出了“深部煤层开采底板水害治理效果序列验证评价方法”,利用对改造目的层的渗透系数和透水率、煤层底板阻水能力、矿井电法检测、检查钻孔数据等结合GIS系统进行综合研究,建立了科学系统化的评价方法。（7）利用“充水含水层和导水构造协同超前块段治理”模式对华北型煤田东缘矿区深部煤层底板水害进行了治理,结果显示治理效果良好,研究矿区深部煤层工作面实现了安全回采。本论文研究成果可为华北型煤田东缘矿区下组煤开采底板水害防治提供参考。
裴毅峰[6]（2020）在《煤层开采顶板破坏规律及突水危险性评价研究》文中认为随着浅部煤炭资源的枯竭,矿井逐渐走向深部开采,面临着高地应力、高水压及上覆煤层开采产生的含隔水层破坏以及采空积水等问题,矿井突水的潜在危险性也相应增大。与此同时,对于煤层直接顶为灰岩的煤矿来说,煤层开采时其灰岩直接顶及其上岩层如何响应,破坏规律又是如何?下组煤层开采时,顶板采空水、砂岩水、灰岩水是否会灌入井下?等等,这将对辛置矿井及同类矿井的安全生产具有重要意义和研究价值。论文在国家自然基金课题及企业委托项目的基础上,对辛置矿井10#煤层开采条件下顶板围岩破裂规律进行了研究,建立了灰岩顶板突水危险性评价模型,进行了突水危险性评价,并提出了针对性的防治水对策。具体取得了如下一些研究与工作成果:（1）通过分析矿井水文地质条件、现场采煤实践和岩样水样试验等资料,结合“砌体梁”和关键层等理论,得到:1)辛置矿井10#煤层顶部K2灰岩强度主要受水岩作用影响,作用越强,强度越低;2)失稳的临界条件为顶板破断岩块之间的夹角,夹角越小,越稳定;3)垮落带高度为随动岩层的破坏高度,裂隙带破坏高度取决于顶板老顶的裂隙贯通度。（2）利用Flac3D对开采扰动下顶板的破坏过程进行了分步精细模拟,得出:1)相对于泥岩、砂岩顶板破坏特征,相同条件下灰岩顶板初次破断步距更大,灰岩顶板破坏周期较长,更容易产生局部块体发生滑落失稳的现象;2)灰岩顶板垮落带高度为12m左右,裂隙带发育高度为62m左右,与经验公式较为吻合;3)断层条件下,煤层顶底板的破坏将加剧,在大断距导水断层或导水陷落柱影响下,存在着底板奥陶系灰岩水垂向补给顶板含水层的可能性。（3）在理论分析和数值模拟的基础上,采用“三图双预测”方法构建了灰岩顶板突水危险性评价模型,详细对顶板直接充水含水层和老空水的突水危险性进行了计算和评估,得出:1)10#煤层直接顶板充水含水层存在四个分区,区内大部分地区处于突水危险区内,只有边界处的突水威胁较小;2)正常条件下,2#煤层采空区老空水在整个研究区是安全的,突水危险性小;3)富水系数比拟法预测出+450水平10#煤层工作面涌水量小于50m3/h。
张剑[7]（2020）在《西山矿区近距离煤层群开采巷道围岩控制技术研究及应用》文中研究表明近距离煤层群开采巷道围岩显现出独特的矿压特征,单一煤层开采巷道围岩控制理论不再完全适用。论文针对近距煤层开采巷道围岩控制理论研究存在的不足,以西山矿区典型近距煤层开采为工程背景,采用现场测试、理论分析、数值模拟、模型试验、及现场实践等综合性研究方法,开展地质参数测试、巷道围岩活动规律、巷道布置方法、巷道顶板稳定控制原理、及巷道控制现场试验等内容,研究成果可为近距煤层开采煤矿巷道围岩稳定控制提供技术支撑和理论依据,主要成果集中如下:（1）西山矿区地应力为中等水平,构造应力占主导地位,采深决定地应力场类型,水平最大主应力方向呈N5°WN89.7°W和N5.6°EN87°E,揭示出矿区地应力场分布规律。2#主采煤层顶板岩性包括泥岩、砂质泥岩、及细砂岩,强度为2060MPa;8#主采煤层顶板岩性包含石灰岩、泥岩、及砂岩,强度为20100MPa,探明顶板岩性组成及强度分布特征。顶板岩层发育沉积和构造两类结构面,测明主采煤层顶板煤岩体结构面发育特征。（2）建立宽煤柱底板力学模型,推导出煤柱底板应力解析式,采深和煤柱宽度是影响煤柱底板应力分布的重要参数,采深加大则应力增高,煤柱增宽,则应力降低,但应力集中系数与采深和煤柱宽度无关,理论分析与数值计算相吻合。探究采深、岩体强度、及工作面长度对底板破坏深度的影响,得出采深越深,则底板破坏深度就越大,而底板岩体强度越高,则底板破坏深度就越小,采深和底板岩体强度是影响底板采动破坏深度的关键参数。探讨底板为非均匀多岩性岩层赋存特征,提出底板岩体强度宜采用各岩层强度的加权平均值,修正底板岩层屈服破坏深度函数式。（3）构建以杜儿坪煤矿近距煤层为原型的相似模型,采用非接触式应变-位移测量系统,研究近距上下煤层开挖过程煤柱和采空区底板位移场-应力场的演化规律,结论为:（1）上煤层开挖,煤柱底板应力分布形态由单峰转变为双峰,且以煤柱中央为轴呈对称分布特征,与理论分析与数值计算吻合;下煤层开挖,煤柱底板应力分布形态发生显着改变,最终煤柱应力释放失稳破坏,揭示出煤柱底板应力动态演变规律。（2）上下煤层开挖,采空区底板位移均显现先增加后减小最后恢复为0,揭示出采空区底板变形破坏演化规律;（3）量测出上煤层采后残留煤柱两侧覆岩破断角,先采面为60°,后采面为55°。（4）剖析煤矿常用近距煤层反向内错布置法的局限性,提出同向内错布置法,综合分析确认煤柱底板应力影响深度大于底板采动破坏深度,提出内错距的两类确定方法:（1）若层间距小于底板破坏深度,则内错距采用（?）;若层间距大于底板破坏深度,则内错距采用（?）。（5）揭示出采空区底板岩体强度呈渐进式衰减劣化特征,提出采用劣化率表征采动损伤程度,建立底板岩体强度劣化率计算式;提出下煤层巷道顶板分成单岩性岩层、两岩性岩层、多岩性岩层3种类型,建立有无锚杆锚索加固顶板力学模型,探讨层间距、巷道宽度、采深对顶板稳定的影响,揭示出层间距越大则越有利于顶板稳定,巷道跨度越宽则越不利于顶板稳定,采深加深则顶板稳定性降低,阐明预应力锚杆锚索加固顶板的力学原理,将叠合梁转变为组合梁,增强顶板抗弯刚度,降低顶板挠曲变形,确保顶板稳定。（6）以西山杜儿坪煤矿典型近距煤层为试验对象,采用同向内错布置73903工作面,基于内错距确定方法,得到皮带巷和轨道巷错距分别为9m和10m,提出皮带巷采用锚杆锚索控制技术,矿压观测表明皮带巷围岩变形可控满足回采使用,通过现场实践检验了理论研究成果的科学合理。
吕可[8]（2020）在《海石湾矿近距离煤层开采沿空巷道矿压形成机理及控制方法》文中指出海石湾煤矿深井近距离煤层回采过程中,上、下煤层工作面的开采将分别对本煤层、邻近煤层及其中的巷道产生影响。当前,这些影响的特点及其背后的产生机理、特别是近距离煤层开采造成的覆岩结构演化及其对围岩应力分布的影响形式亟需理论的完善。以海石湾煤矿深井条件下的近距离煤层开采工程为背景,利用相似材料模拟实验、现场压力变形监测、理论模型推演计算、数值模拟实验等方法,对距离相近的上下煤层在各自回采进程中覆岩结构演化、运动特点进行了阐述,对围岩应力受其影响产生变化的形式与机理进行了模拟与分析,揭示了深井近距离煤层及其沿空巷道在不同煤层工作面开采时的矿压与变形规律。根据关键层及其所控制岩层的破坏变形特点,提出了亚、主关键层分别断裂前后矿山压力增量的来源及分布特征。区别于单一煤层开采条件,指出了近距离双煤层开采活动中层间基本顶的受力、破坏方式及其对上覆岩层结构的重要影响。基于下煤层巷道掘进期间出现的冲击性风险,观测并总结了冲击条件下巷道边界的动力放大现象。针对近距离煤层巷道围岩的应力分布特点及稳定性隐患,运用了以爆破切顶卸压为主要方式的巷道围岩卸压技术,合理调整了巷道支护参数,通过数值模拟分析了支护效果。论文取得的主要研究成果如下:（1）分析了海石湾近距离煤层回采过程中不同开采阶段下的覆岩结构形态及其演化特征。通过观察相似材料模拟实验,依据覆岩中主关键层是否失稳破断,将巷道受压状况划分为前后两个时期。在主关键层破断前,近场结构为矿压增量的主要来源,矿压具有小幅波动性;在主关键层破断后,远场结构对于近距离各煤层矿压增量均起到主要作用,并使其变动具有典型的跳跃性。（2）指出了海石湾近距离煤层开采中下煤层工作面的受力特点及其与覆岩结构的互动形式。下煤层的回采往往是在其上部煤层部分或全部回采之后,此时主关键层往往已然发生破断,并形成一定的稳定结构。分析了这种结构下下煤层开采时的破坏形式,提出“随采随冒”的垮落方式将对覆岩关键层的块体稳定结构产生积累作用,并导致块体失稳与来压的跳跃式变动。（3）建立了以多层关键层为基础的覆岩结构演化模型。以弹性变形理论、“砌体梁”理论等理论为基础,求解了不同煤层、不同工作面开采条件下的矿山支承压力增量及其对下部工作面与巷道的压力影响。对于上煤层开采后形成的采空区,建立了关键块体模型以求解其下部煤层顶板的应力分布。对于下煤层回采期间的层间基本顶与亚关键层块体结构,建立了模型以判断其稳定性,推测其运动方式与结构传递作用。（4）揭示了主关键层的破断及其块体运动是海石湾近距离煤层开采中对矿压影响最突出的因素。针对上、下煤层中多个工作面内沿空巷道的受力与变形特点,通过现场实测、理论分析、模拟验证等多种手段,总结了各沿空巷道的矿压分布规律,分析了矿压机理及与覆岩结构的时空关系。描述了不同位置、不同工况下沿空巷道的重要受力或失稳因素。（5）发现了冲击地压下巷道边界的动力放大效应。在巷道周边的松动圈范围内,动力放大程度与其至边界的距离成负相关,即动力放大程度从松动圈边界向巷道边界方向逐步增大,并在巷道表面处达到最大。提出在巷道及其周边的支护设计中,应考虑到不同位置动力响应的差异。（6）提出了巷道在同时受近距离煤层开采及本身掘进影响时围岩的应力分布方式与应对措施。根据其上覆岩层（块）的结构特征与运动形式,确定了卸压方案与支护参数调整方法。通过在模拟实验中对巷道周边的位移、应力、破坏等多种场进行分析,验证了其卸压与支护调整的效果。
秦冬冬[9]（2020）在《新疆准东矿区缓斜巨厚煤层多分层开采覆岩结构演变机理及控制》文中研究表明新疆作为我国第十四个亿吨级煤炭基地,是重要的能源接替区和战略能源储备区,区内准东、伊犁和吐哈等大型整装煤田均赋存有巨厚煤层。本文基于新疆开发集中的准东煤田典型巨厚煤层赋存条件,综合运用现场调研、理论分析、实验测试、物理模拟和数值计算等研究方法,针对巨厚煤层大尺度开采空间扩展与多频次应力扰动的开采特点,围绕巨厚煤层分层开采覆岩结构演变及采场矿压控制展开系统研究。主要成果有:（1）根据准东煤田典型巨厚煤层赋存条件,掌握了煤层顶板岩层力学参数,明确了70 m巨厚煤层多煤层合并和分叉的空间形态特点,将巨厚煤层赋存条件分为单一巨厚煤层（含极近距离煤层群）和近距离煤层群两类。（2）掌握了巨厚煤层分层开采覆岩“前期下位坚硬岩层破断岩块梁式铰接—中期下位铰接结构弱化失效,梁式铰接结构梯次上移—后期采出空间持续增大,远采场岩层横O-X破断,破断岩块挤压成壳”的破断铰接特征,揭示了大尺度开采空间和多次扰动条件下覆岩结构“梁式结构—高位梁式结构—壳式结构”的演变过程。（3）研究了梁式结构稳定条件、位置确定方法和厚基本顶分层破断特性,明确了壳式结构形成条件、铰接块体的尺寸参数与稳定机理,得出了基于分层采厚和工作面推进速度的应力拱高度计算公式,提出了以分层采厚和失稳岩层碎胀系数为关键参数的“梁式结构、高位梁式结构或应力拱结构”顶板承载结构形态判别方法。（4）建立了巨厚煤层大开采大尺度开采空间和多次扰动条件下的“煤壁—支架—覆岩”力学模型,明确了不同开采阶段顶板承载结构形态和需控岩层变化特征,提出了相应的支架工作阻力计算公式,掌握了分层开采全过程中支架载荷“随着顶板承载结构逐渐上移,前期缓慢增加、后期趋于稳定”的变化特征,确定了巨厚煤层分层开采液压支架合理的工作阻力和初撑力。（5）基于“避免出现悬臂梁结构,保障近采场顶板承载结构稳定”的采场矿压控制原则,提出了巨厚煤层“开采前期基本顶和切眼侧坚硬岩层预裂”、“开采后期减小工作面长度+降低分层采厚+快速推进”和“采空区及离层区注浆”等采场矿压控制技术措施。论文共有图184幅,表24个,参考文献164篇。
蒋华[10]（2020）在《向斜轴区域采场围岩破裂特征及其与微震活动的相关性研究》文中研究说明在我国,随着浅部资源的逐渐消失,地下开采的比例越来越大。而随着开采深度的不断增加,地应力水平不断增高,开采的安全性越来越差。尤其是随着重点矿区进入深部特殊构造区域开采,以冲击地压、矿震等为代表的动力灾害,无论是发生的频率,还是发生的规模以及危害程度都明显加剧。目前,在深部开采过程中,冲击地压等动力灾害的孕育机制和诱发机理亟需进一步探明,尤其在地质构造影响区,动力灾害的致灾过程和致灾条件更加复杂和多变。初步研究表明,向斜轴区域煤层开采过程中,受高构造应力的影响,强矿震、冲击地压等动力灾害发生得更加频繁且破坏性更强。甘肃省砚北煤矿区域地质构造复杂,冲击地压现象显着,2502采区的02工作面位于砚北煤矿向斜轴区域,回采过程中诱发多起强矿震和冲击地压事件。以此为工程背景,针对砚北煤矿向斜轴区域高构造应力环境,围绕矿震孕育载体“围岩特征区”,通过地应力测量、地应力场反演、相似材料模拟试验、理论分析及岩石力学实验等技术手段,初步研究了向斜轴区域采场围岩破裂特征及其与微震活动的相关性,得到以下主要结论:（1）获得了砚北煤矿向斜轴区域的应力场特征及其采动应力演化规律。砚北煤矿250202工作面所处向斜轴区域属于高应力集中区域,最大主应力方向为水平方向,且具有较高应力水平,是该区域强矿震孕育和频发的根本原因。受向斜轴区域高水平构造应力影响,回采面前方围岩和沿倾向两侧围岩内最大主应力呈现越靠近向斜轴部应力增加梯度越大的变化趋势;相比之下,对竖向应力的影响较小,其主要受岩层埋深所影响。（2）获得了向斜轴区域采场特征区围岩在采动过程中的动态破裂规律及其微震事件分布特征。根据向斜轴区域采场围岩在采动过程中的变形破裂特征,将采场围岩划分为不同特征区域。统计分析了采动过程中不同采场围岩特征区内微震发生频次和释放能量的变化特征,研究发现,一次强矿震或冲击地压事件在不同围岩特征区内具有不同的表现形式。（3）发现了向斜轴区域高水平构造应力环境下煤层开采,覆岩运动规律及采场围岩特征区应力分布具有变异性。通过对砚北煤矿向斜轴区域工作面开采的相似模拟试验及现场回采面支架工作阻力监测结果的综合分析,并分别对向斜轴区域采场围岩特征区的应力分布特征及其在采动过程中演化规律进行理论计算和参数敏感性分析。研究发现,受向斜轴区域高水平构造应力影响,覆岩运动规律及采场围岩特征区应力分布规律均具有变异性。（4）揭示了向斜轴区域采场围岩特征区内微震活动特征及其与应力状态的相关性。将微震事件按不同围岩特征区内岩体破裂机理进行分类,分析了不同围岩特征区内微震事件的能量和震源处岩体的应力特征,获得了采场围岩特征区内微震活动特征与其应力状态的相关性。在此基础上,依据G-R关系中微震参数b值及其物理意义,将微震事件按采场围岩特征区分区统计计算,获得了不同采场围岩特征区内微震活动特征,从而揭示了向斜轴区域不同采场围岩特征区内岩体应力状态在采动过程中的变化规律。同时,以此规律对向斜轴区域工作面进行强矿震危险区划分,经与现场监测结果对比验证,表明此方法准确率较高。
二、井田构造变化规律及其对煤层开采的影响（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、井田构造变化规律及其对煤层开采的影响（论文提纲范文）
（1）大型地质体控制下冲击地压发生机制与防治方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状及分析 |
| 1.2.1 冲击地压现象描述 |
| 1.2.2 冲击地压发生机理 |
| 1.2.2.1 经典理论 |
| 1.2.2.2 大型地质体控制下的冲击地压发生机理 |
| 1.2.3 冲击地压防治技术 |
| 1.2.3.1 区域防范方法 |
| 1.2.3.2 局部解危方法 |
| 1.2.3.3 大型地质体控制下的矿井防冲方法 |
| 1.3 目前研究存在的问题 |
| 1.4 研究内容及技术路线 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 2 大型地质体控制下煤矿原岩应力特征分析 |
| 2.1 冲击地压应力条件的提出 |
| 2.1.1 冲击地压影响因素分析 |
| 2.1.1.1 地质因素 |
| 2.1.1.2 开采因素 |
| 2.1.2 冲击地压机理的数学描述 |
| 2.2 煤矿大型地质体认知 |
| 2.2.1 大型地质体的定义 |
| 2.2.2 我国矿区典型大型地质体特征 |
| 2.3 大型地质体控制下煤矿原岩应力特征 |
| 2.3.1 常规地质条件下的煤矿原岩应力特征 |
| 2.3.2 大型地质体对原岩应力的影响 |
| 2.3.2.1 原岩应力测试结果 |
| 2.3.2.2 原岩应力特征 |
| 2.4 小结 |
| 3 巨厚砾岩控制下覆岩结构运动及采动应力演化规律分析 |
| 3.1 巨厚砾岩控制下矿区覆岩结构探测及结构影响 |
| 3.1.1 采动条件下巨厚砾岩赋存状态分析 |
| 3.1.2 采动条件下覆岩结构运动的初步认知 |
| 3.2 覆岩结构运动特征及采动应力演化规律理论分析 |
| 3.2.1 巨厚砾岩联动特征 |
| 3.2.1.1 结构单元力学模型构建 |
| 3.2.1.2 巨厚岩层的联动形态 |
| 3.2.1.3 基于联动形态的扰动范围 |
| 3.2.2 相邻工作面开采应力互扰规律 |
| 3.2.2.1 工作面开采的力学模型构建 |
| 3.2.2.2 先采工作面开采后的应力演化特征 |
| 3.2.2.3 后采工作面开采的应力演化特征 |
| 3.3 小结 |
| 4 巨厚砾岩控制下覆岩结构全时空扰动规律研究 |
| 4.1 试验准备 |
| 4.1.1 试验装置 |
| 4.1.2 相似模拟比例设置 |
| 4.1.3 模型铺设及监测布置 |
| 4.1.3.1 模型铺设过程 |
| 4.1.3.2 监测布置 |
| 4.1.4 开挖设置 |
| 4.2 巨厚砾岩全空间联动特征 |
| 4.2.1 覆岩空间结构演化规律 |
| 4.2.1.1 覆岩破断特征 |
| 4.2.1.2 覆岩空间结构演化过程 |
| 4.2.2 不同开采方式的下位巨厚砾岩联动特征 |
| 4.2.2.1 先采面率先回采时期 |
| 4.2.2.2 两面同时回采时期 |
| 4.2.2.3 后采面最后回采时期 |
| 4.2.3 不同层位巨厚砾岩的联动程度 |
| 4.2.4 巨厚砾岩联动的扰动范围 |
| 4.3 邻面开采下的垂直应力演化规律 |
| 4.3.1 先采工作面开采 |
| 4.3.1.1 先采面率先回采时期 |
| 4.3.1.2 两面同时回采时期 |
| 4.3.2 后采工作面开采 |
| 4.3.2.1 两面同时回采时期 |
| 4.3.2.2 后采面最后回采时期 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 巨厚砾岩控制下覆岩结构扰动致冲机制实测研究 |
| 5.1 相邻工作面工程背景 |
| 5.1.1 研究区域 |
| 5.1.2 监测布置 |
| 5.2 巨厚砾岩联动致冲机制 |
| 5.2.1 巨厚砾岩运动特征 |
| 5.2.2 巨厚砾岩扰动范围 |
| 5.2.3 后采工作面冲击机制 |
| 5.2.3.1 联动条件下的煤岩应力环境 |
| 5.2.3.2 13230 工作面冲击显现特征 |
| 5.2.3.3 致冲机制 |
| 5.3 应力转移致冲机制 |
| 5.3.1 应力转移特征 |
| 5.3.2 先采工作面冲击机制 |
| 5.4 小结 |
| 6 巨厚砾岩控制下覆岩结构扰动弱化防冲方法研究 |
| 6.1 基于覆岩结构扰动弱化的工作面防冲理念 |
| 6.1.1 弱链增耗防冲方法 |
| 6.1.2 吸能稳构防冲方法 |
| 6.1.3 协调开采防冲方法 |
| 6.2 相邻工作面协调开采方法模拟研究 |
| 6.2.1 数值模拟设计 |
| 6.2.1.1 影响因素及条件设置 |
| 6.2.1.2 模型构建 |
| 6.2.1.3 开采设置 |
| 6.2.1.4 应力观测设置 |
| 6.2.2 不同因素的应力转移主控条件 |
| 6.2.2.1 应力增量直接表征 |
| 6.2.2.2 覆岩破坏高度间接表征 |
| 6.2.3 邻面协调开采参数设计 |
| 6.2.3.1 避免应力转移的因素取值范围 |
| 6.2.3.2 工作面布置原则及参数 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 巨厚砾岩控制下区域协调开采实践及效果评价 |
| 7.1 工作面协调开采方案制定 |
| 7.1.1 区域地质及开采概况 |
| 7.1.2 接替工作面的选取 |
| 7.2 协调开采效果评价 |
| 7.2.1 微震监测实践 |
| 7.2.1.1 微震系统布置 |
| 7.2.1.2 微震数据处理方法 |
| 7.2.2 工作面协调开采效果分析 |
| 7.2.2.1 对比方案的提出 |
| 7.2.2.2 煤岩微破裂引发应力转移 |
| 7.2.2.3 冲击引发应力转移 |
| 7.3 本章小结 |
| 8 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 展望 |
| 8.3.1 大型地质体控制下冲击地压发生机理 |
| 8.3.2 大型地质体控制下冲击地压监测技术与装备 |
| 8.3.3 大型地质体控制下冲击地压防治方法与技术 |
| 8.3.4 大型地质体控制下冲击地压理论与技术体系 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（2）沙梁井田主要开采地质条件评价与沟道溃水危险性预测（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景与研究意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 构造复杂程度评价研究现状 |
| 1.2.2 煤层顶板稳定性评价及预测研究现状 |
| 1.2.3 矿井沟道溃水危险性预测研究现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 研究方法与技术路线 |
| 1.4.1 研究方法 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 2 地形地貌及水文地质条件 |
| 2.1 矿井概况 |
| 2.2 地形地貌 |
| 2.3 地层 |
| 2.3.1 区域地层 |
| 2.3.2 井田地层 |
| 2.4 含煤地层 |
| 2.5 水文地质条件 |
| 2.5.1 主要含(隔)水层 |
| 2.5.2 地下水的补给、径流和排泄 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 构造复杂程度评价 |
| 3.1 区域构造 |
| 3.2 沙梁井田地质构造 |
| 3.3 构造复杂程度评价方法 |
| 3.3.1 断层分维 |
| 3.3.2 断层强度 |
| 3.3.3 断层密度 |
| 3.4 构造复杂程度综合评价 |
| 3.4.1 数据归一化处理 |
| 3.4.2 权重的确定 |
| 3.4.3 矿井构造复杂程度定量评价 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 煤层顶板稳定性评价及预测 |
| 4.1 5~(-2)煤层顶板岩层结构类型 |
| 4.1.1 5~(-2)煤层直接顶岩层结构类型 |
| 4.1.2 5~(-2)煤层基本顶岩层结构类型 |
| 4.2 5~(-2)煤层顶板分类分级方法与指标 |
| 4.2.1 直接顶分类方法 |
| 4.2.2 直接顶分类指标 |
| 4.2.3 基本顶分级方法 |
| 4.2.4 基本顶分级指标 |
| 4.3 5~(-2)煤层直接顶类型分区预测 |
| 4.3.1 5~(-2)煤层直接顶岩性厚度分布规律 |
| 4.3.2 5~(-2)煤层直接顶岩层结构类型分区 |
| 4.3.3 5~(-2)煤层直接顶类型分区预测 |
| 4.4 5~(-2)煤层基本顶级别分区预测 |
| 4.4.1 5~(-2)煤层基本顶岩性厚度分布规律 |
| 4.4.2 5~(-2)煤层基本顶岩层结构类型分区 |
| 4.4.3 5~(-2)煤层基本顶级别分区预测 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 矿井充水条件评价与沟道溃水危险性预测 |
| 5.1 矿井充水条件 |
| 5.1.1 充水水源 |
| 5.1.2 充水通道 |
| 5.1.3 充水强度 |
| 5.1.4 沟道洪水流量预计 |
| 5.2 地表沟道溃水危险性预测 |
| 5.2.1 地表沟道冒裂安全性预测 |
| 5.2.2 地表沟道溃水危险性预测 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（3）复杂地质条件下煤矿水害形成机理与防控技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题的背景及研究意义 |
| 1.2 煤矿水患防治理论国内外研究现状 |
| 1.2.1 煤矿开采水文地质特征研究进展 |
| 1.2.2 煤矿开采水患研究进展 |
| 1.2.3 煤矿开采水患防治综述 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 2 复杂地质条件下水文地质特征综合勘察及分析 |
| 2.1 地质赋存复杂性 |
| 2.1.1 井田地层复杂性 |
| 2.1.2 区域构造复杂性 |
| 2.1.3 水文地质复杂性 |
| 2.2 矿井生产及采空区分布 |
| 2.2.1 矿井生产情况 |
| 2.2.2 采空区分布 |
| 2.2.3 老窑水分布 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 复杂地质条件下煤岩体特性及破坏特征 |
| 3.1 自然与饱水状态煤岩体力学实验 |
| 3.1.1 煤体实验分析与结果 |
| 3.1.2 岩体实验分析与结果 |
| 3.2 煤岩体裂隙场演化特征相似模拟实验 |
| 3.2.1 相似模拟参数及模型构建 |
| 3.2.2 模型实验结果 |
| 3.2.3 采动覆岩运移规律 |
| 3.2.4 覆岩破断声发射结果分析 |
| 3.2.5 基于热红外辐射特征的覆岩裂隙场演化规律 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 复杂地质条件下煤岩体渗流数值计算 |
| 4.1 矿井地下水数学模型构建 |
| 4.1.1 数学模型提出 |
| 4.1.2 数学模型求解原理 |
| 4.1.3 计算模型及其数学描述 |
| 4.1.4 数学模型含水层结构 |
| 4.2 矿井地下水数学模型参数设置 |
| 4.2.1 渗流区域剖分 |
| 4.2.2 模型参数设置 |
| 4.2.3 数值模型计算 |
| 4.2.4 研究区边界条件 |
| 4.2.5 模型的识别验证 |
| 4.3 矿井地下水数值模拟分析及结果 |
| 4.3.1 抽水孔的实测降深与计算降深的s-t拟合分析 |
| 4.3.2 二煤层不同开采时期对地下水渗流场的影响 |
| 4.4 矿井覆岩应力演化特征数值分析 |
| 4.4.1 数值模型构建 |
| 4.4.2 围岩状态分析 |
| 4.4.3 水平与垂直应力分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 羊场湾煤矿水害发生机理 |
| 5.1 水害类型 |
| 5.1.1 顶板水害 |
| 5.1.2 烧变岩水害 |
| 5.1.3 底板水害 |
| 5.1.4 老空水害 |
| 5.2 矿井充水因素分析 |
| 5.2.1 充水水源 |
| 5.2.2 充水通道 |
| 5.2.3 充水状况及强度 |
| 5.3 矿井水文地质类型划分 |
| 5.3.1 一号井水文地质类型 |
| 5.3.2 二号井水文地质类型 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 复杂地质条件下煤层底板突水危险性分析 |
| 6.1 煤层底板承压含水层对煤层底板突水的影响 |
| 6.2 煤底板隔水层对煤层底板突水的影响 |
| 6.2.1 底板隔水层岩性 |
| 6.2.2 底板隔水层岩性组合的关系 |
| 6.3 宝塔山砂岩含水层勘探情况 |
| 6.3.1 矿井早期揭露宝塔山砂岩含水层情况 |
| 6.3.2 近期探查宝塔山砂岩含水层情况 |
| 6.4 底板宝塔山砂岩含水层充水通道 |
| 6.4.1 底板采动裂隙 |
| 6.4.2 导水断层及不良地质体 |
| 6.4.3 钻孔质量及不良钻孔的封闭 |
| 6.5 突水系数临界指标 |
| 6.6 钻孔数据分析 |
| 6.7 突水系数等值线 |
| 6.8 突水系数等值线具体分析 |
| 6.8.1 2112钻孔直接突水系数演化规律 |
| 6.8.2 2112钻孔的间接突水系数随位置走势 |
| 6.9 本章小结 |
| 7 复杂地质条件下煤矿水害防控技术应用 |
| 7.1 涌水量理论计算 |
| 7.1.1 静态储存量计算 |
| 7.1.2 比拟法计算工作面涌水量 |
| 7.1.3 Ⅱ020601工作面涌水量计算评价 |
| 7.2 矿井水疏放技术 |
| 7.3 矿井水探测技术 |
| 7.3.1 探放水技术路线 |
| 7.3.2 井下直流电法设计 |
| 7.3.3 瑞利波探测技术 |
| 7.3.4 探放水钻孔设计 |
| 7.4 160201工作面顶板水疏放效果 |
| 7.5 本章小结 |
| 8 结论与创新点 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
| 攻读博士期间发表学术论文情况 |
| 攻读博士期间参与科研项目情况 |
（4）大埋深高承压水上采煤底板破坏演化及水害防治研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景与研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 存在的主要问题 |
| 1.4 研究内容和技术路线 |
| 2 研究区地质、水文地质概况及突水原因分析 |
| 2.1 地质条件分析 |
| 2.2 水文地质条件分析 |
| 2.3 矿井主要突水点及突水原因分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于大埋深煤层底板变形破坏演化特征的太原组灰岩裂隙型突水机理研究 |
| 3.1 典型试验工作面概况 |
| 3.2 大埋深煤层底板破坏演化特征研究 |
| 3.3 大埋深煤层底板太原组灰岩裂隙型突水机理 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 大埋深高承压条件下煤层底板太原组灰岩注浆充填效果研究 |
| 4.1 注浆层位确定及试验方案设计 |
| 4.2 注浆试验及结果对比分析 |
| 4.3 浆液扩散机理分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 大埋深高承压工作面太原组灰岩裂隙水治理应用研究 |
| 5.1 工作面底板改造的目的及原则 |
| 5.2 研究成果现场应用实例研究 |
| 5.3 工作面太原组灰岩裂隙型水害防治实证效果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 学位论文数据集 |
（5）深部开采底板破裂分布动态演化规律及突水危险性评价（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容及方法 |
| 1.4 技术路线 |
| 2 华北型煤田东缘区域地质及水文地质条件 |
| 2.1 区域赋煤构造及含水层 |
| 2.2 深部煤层开采底板突水水源水文地质特征 |
| 2.3 煤系基底奥陶系灰岩含水层水文地质特征 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 深部开采底板变形破坏原位动态监测 |
| 3.1 分布式光纤动态监测底板采动变形破坏 |
| 3.2 对比分析光纤实测与传统解析和原位探查 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 深部开采煤层底板破坏机理和突水模式研究 |
| 4.1 深部开采煤层底板破裂分布动态演化规律 |
| 4.2 深部煤层开采底板突水模式 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 深部开采底板突水危险性非线性预测评价方法 |
| 5.1 深部煤层开采底板破坏深度预测 |
| 5.2 下组煤开采底板突水危险性评价研究及应用 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 深部开采底板水害治理模式及关键技术 |
| 6.1 底板水害治理模式和效果评价方法 |
| 6.2 底板水害治理模式和治理效果评价的应用 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 结论 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 主要创新性成果 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（6）煤层开采顶板破坏规律及突水危险性评价研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 研究方案与技术路线 |
| 2 矿井地质水文地质条件 |
| 2.1 自然地理概况 |
| 2.2 地质概况 |
| 2.3 水文地质条件 |
| 3 煤层顶板破坏特征 |
| 3.1 顶板岩性及强度分析 |
| 3.2 煤层开采顶板跨落特征 |
| 3.3 顶板三带发育特征 |
| 4 顶板破坏规律数值模拟 |
| 4.1 数值模拟方法 |
| 4.2 模型的建立 |
| 4.3 数值模拟结果与破坏规律分析 |
| 5 顶板突水危险性评价 |
| 5.1 评价指标及统计分析 |
| 5.2 富水性分区 |
| 5.3 两带安全性评价与分区 |
| 5.4 煤层顶板充水含水层突水条件综合分区 |
| 5.5 顶板涌水量预测 |
| 6 煤层开采防治水对策 |
| 6.1 煤层开采面临的突水问题 |
| 6.2 防治水对策 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（7）西山矿区近距离煤层群开采巷道围岩控制技术研究及应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 近距煤层群开采的定义及判别方法 |
| 1.2.2 近距煤层群上行式开采方面的研究 |
| 1.2.3 近距煤层群下行式开采方面的研究 |
| 1.2.4 近距煤层群开采巷道围岩控制方法及支护技术 |
| 1.2.5 研究的不足 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 1.4 论文研究方法和技术路线 |
| 第2章 西山矿区巷道围岩基础参数现场测试研究 |
| 2.1 地应力测试与分析 |
| 2.1.1 测量方法及装备 |
| 2.1.2 地应力分布特征分析 |
| 2.2 围岩强度测量与分析 |
| 2.2.1 测量方法 |
| 2.2.2 测量结果及分析 |
| 2.2.3 煤岩体强度分布特征分析 |
| 2.3 巷道顶板围岩结构特征观测与分析 |
| 2.3.1 测量方法 |
| 2.3.2 结果与分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 近距离煤层群开采围岩活动机理研究 |
| 3.1 煤柱应力底板传递规律研究 |
| 3.1.1 煤柱稳定性分析 |
| 3.1.2 煤柱应力底板传递规律的理论研究 |
| 3.1.3 煤柱应力分布规律的数值模拟研究 |
| 3.1.4 煤柱应力底板传递特征数值分析 |
| 3.2 近距上煤层采后底板变形破坏特征研究 |
| 3.2.1 底板屈服破坏深度的理论分析 |
| 3.2.2 算例分析 |
| 3.2.3 岩体强度对底板破坏深度的影响分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 近距离煤层群开采围岩活动规律相似模型试验研究 |
| 4.1 相似模型试验方案 |
| 4.1.1 试验方案 |
| 4.1.2 监测方案 |
| 4.2 近距上煤层开采模拟试验研究 |
| 4.2.1 第1 个工作面开挖 |
| 4.2.2 第2 个工作面开挖 |
| 4.3 近距下煤层开采模型试验研究 |
| 4.3.1 第1 个工作面开挖 |
| 4.3.2 第2 个工作面开挖 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 近距煤层巷道布置方法与顶板稳定控制原理研究 |
| 5.1 近距下煤层回采巷道布置方法 |
| 5.1.1 常用回采巷道布置法缺陷分析 |
| 5.1.2 近距下部煤层回采巷道新式布置法 |
| 5.1.3 错距确定方法的研究 |
| 5.1.4 错距的确定原则 |
| 5.1.5 错距的确定方法 |
| 5.2 近距煤层顶板稳定控制原理 |
| 5.2.1 近距下煤层顶底板岩体强度损伤劣化特征分析 |
| 5.2.2 采动底板岩体强度劣化特征分析 |
| 5.2.3 采动底板岩体弹性模量的获取 |
| 5.2.4 近距下煤层回采巷道顶板稳定性控制力学原理 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 近距煤层开采巷道围岩稳定控制试验研究 |
| 6.1 矿井地质概况 |
| 6.1.1 地层分布特征 |
| 6.2 南九采区近距煤层开采现状 |
| 6.2.1 近距煤层采掘现状 |
| 6.2.2 下煤层回采巷道维护状况 |
| 6.2.3 近距下部73902 两巷变形破坏原因分析 |
| 6.3 南九采区近距73903 皮带巷试验 |
| 6.3.1 确定下部73903 两巷布置形式 |
| 6.3.2 确定下部73903 两巷内错距大小 |
| 6.3.3 73903 试验工作面地质参数评估 |
| 6.3.4 基于数值模拟试验的内错巷道围岩稳定性分析 |
| 6.3.5 73903 皮带巷锚杆锚索锚固力试验 |
| 6.3.6 73903 皮带巷支护设计 |
| 6.3.7 73903 皮带巷围岩控制效果评价 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（8）海石湾矿近距离煤层开采沿空巷道矿压形成机理及控制方法（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 研究综述 |
| 2.1 国内外研究现状 |
| 2.1.1 采场上覆岩层结构理论研究发展 |
| 2.1.2 有关近距离煤层开采条件下围岩应力演化的研究 |
| 2.1.3 岩层运动机理及裂隙发育 |
| 2.1.4 工作面和巷道等的布置与支护 |
| 2.1.5 近距离煤层上行开采的相关问题研究 |
| 2.2 研究内容与方法 |
| 2.2.1 研究目的 |
| 2.2.2 研究内容 |
| 2.2.3 研究方法及技术路线 |
| 3 海石湾煤矿近距离煤层地质结构特征 |
| 3.1 区域地理地层特征 |
| 3.2 煤层赋存情况及顶底板岩性 |
| 3.3 岩石物理力学性质测试 |
| 3.4 关键层判定 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 海石湾煤矿近距离煤层开采覆岩结构演化规律 |
| 4.1 实验内容与目的 |
| 4.2 模型设计与布置 |
| 4.3 上煤层回采期间围岩结构演化 |
| 4.4 下煤层回采期间围岩结构演化 |
| 4.5 覆岩结构对工作面压力的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 海石湾煤矿近距离煤层上覆岩层结构的力学模型及理论计算 |
| 5.1 关键层的破坏及其对矿山压力分布的影响 |
| 5.2 关键层挠曲产生的支承压力增量 |
| 5.3 关键层断裂块体产生的支承压力增量 |
| 5.4 上覆岩层对煤层周边支承压力的解析解 |
| 5.4.1 关键层处于悬空或离层状态 |
| 5.4.2 关键层下沉触底状态 |
| 5.4.3 关键层断裂形成块体状态 |
| 5.5 采空区下部工作面的支承压力 |
| 5.6 下煤层开采后岩块的稳定性及其对覆岩结构的影响 |
| 5.6.1 层间基本顶初次断裂时的岩层结构 |
| 5.6.2 受下煤层开采影响的关键层块体结构 |
| 5.6.3 下煤层开采对近场及远场结构的影响与传递 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 海石湾煤矿近距离煤层工作面及其沿空巷道周边的矿压分布规律 |
| 6.1 开采扰动下典型沿空巷道的变形破坏状况 |
| 6.1.1 受上煤层开采影响的上煤层工作面 |
| 6.1.2 受上煤层及下煤层开采影响的下煤层工作面 |
| 6.1.3 受下煤层开采影响的上煤层工作面 |
| 6.2 基于离散单元法的数值模拟分析 |
| 6.2.1 模型设计与边界条件 |
| 6.2.2 模拟地层及其力学参数 |
| 6.3 上煤层回采阶段巷道围岩的受力分析 |
| 6.3.1 上煤层回采对本煤层工作面的影响 |
| 6.3.2 上煤层回采对下煤层工作面的影响 |
| 6.4 下煤层回采阶段巷道围岩的受力分析 |
| 6.4.1 下煤层回采对本煤层工作面的影响 |
| 6.4.2 下煤层回采对上煤层工作面的影响 |
| 6.5 巷道边界的动力放大现象 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 海石湾煤矿近距离煤层采场矿压控制方法与巷道支护参数调整 |
| 7.1 爆破切顶卸压机理 |
| 7.2 巷道爆破卸压设计 |
| 7.3 爆破卸载效果的模拟与分析 |
| 7.3.1 下煤层工作面回风巷的爆破卸载效果 |
| 7.3.2 上煤层工作面回风巷的爆破卸载效果 |
| 7.4 巷道支护参数的合理调整 |
| 7.5 本章小结 |
| 8 结论与展望 |
| 8.1 研究结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（9）新疆准东矿区缓斜巨厚煤层多分层开采覆岩结构演变机理及控制（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究的背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状与存在的问题 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 1.4 创新点 |
| 2 新疆巨厚煤层赋存特征与分类 |
| 2.1 分布特征与开采现状 |
| 2.2 巨厚煤层赋存特征 |
| 2.3 赋存条件分类 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 巨厚煤层分层开采覆岩结构演变特征 |
| 3.1 不同分层采厚覆岩破断特征物理模拟 |
| 3.2 不同分层采厚覆岩破断特征数值模拟 |
| 3.3 覆岩结构演变过程 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 巨厚煤层分层开采覆岩结构演变机理 |
| 4.1 覆岩梁式结构稳定性 |
| 4.2 覆岩壳式结构稳定性 |
| 4.3 应力拱结构稳定性 |
| 4.4 覆岩结构演变机理 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 巨厚煤层分层开采采场矿压显现特征 |
| 5.1 采场“支架—围岩”力学模型 |
| 5.2 工作面液压支架合理参数确定 |
| 5.3 采场矿压显现实测分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 巨厚煤层分层开采采场矿压控制 |
| 6.1 采场矿压控制机理 |
| 6.2 大井矿区采场矿压控制技术 |
| 6.3 巨厚煤层开采工艺选择 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（10）向斜轴区域采场围岩破裂特征及其与微震活动的相关性研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 绪论 |
| 2.1 研究背景及意义 |
| 2.2 褶皱构造区冲击地压研究现状 |
| 2.2.1 褶皱构造区应力场分布及影响因素研究现状 |
| 2.2.2 褶皱构造区冲击地压显现规律研究现状 |
| 2.3 矿山压力与覆岩运动研究现状 |
| 2.3.1 矿山压力理论研究现状 |
| 2.3.2 采动覆岩空间结构与应力场动态关系 |
| 2.3.3 采动覆岩运动规律研究 |
| 2.4 国内外矿震及微震监测技术研究现状 |
| 2.4.1 国内外矿震的研究现状 |
| 2.4.2 微震监测技术发展现状 |
| 2.5 研究内容与方法 |
| 2.5.1 研究内容 |
| 2.5.2 研究方法和技术路线 |
| 3 向斜轴区域地应力场分布特征及采动过程演化规律 |
| 3.1 矿区地应力测量及其分布特征 |
| 3.1.1 地应力测量原理 |
| 3.1.2 地应力测量方案 |
| 3.1.3 向斜轴区域地应力分布特征 |
| 3.2 向斜轴区域地应力场多尺度逐级反演分析 |
| 3.2.1 地应力场反演方法 |
| 3.2.2 地应力场反演结果 |
| 3.3 向斜轴区域地应力场特征 |
| 3.3.1 原始应力场分布特征 |
| 3.3.2 采动应力场沿工作面走向演化规律 |
| 3.3.3 采动应力场沿工作面倾向演化规律 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 向斜轴区域采场围岩破裂时空分布规律 |
| 4.1 褶皱构造的地质成因及力学特征 |
| 4.2 矿区微震监测系统布置方案 |
| 4.3 向斜轴区域采场特征区围岩破裂规律 |
| 4.3.1 采场围岩特征区划分 |
| 4.3.2 采场围岩破裂整体分布规律 |
| 4.3.3 采场顶、底板围岩破裂分布规律 |
| 4.3.4 采场特征区围岩破裂分布规律 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 向斜轴区域采场围岩特征区应力分布特征及变异性分析 |
| 5.1 向斜轴区域工作面覆岩运动规律模拟研究 |
| 5.1.1 试验工作面概况 |
| 5.1.2 试验模型及方案 |
| 5.1.3 工作面覆岩变形及运动特征 |
| 5.1.4 工作面覆岩应力分布规律 |
| 5.2 采场煤壁支承区围岩应力特征 |
| 5.2.1 工作面走向煤壁支承区围岩应力特征 |
| 5.2.2 工作面倾向煤壁支承区围岩应力特征 |
| 5.3 采场底板压缩区围岩应力特征 |
| 5.4 向斜轴区域采场围岩特征区变异性分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 向斜轴区域采场特征区围岩破裂机理实验研究 |
| 6.1 实验条件和实验方案 |
| 6.1.1 实验条件 |
| 6.1.2 实验方案 |
| 6.2 煤岩冲击性能参数实验结果分析 |
| 6.3 特征区围岩单向应力状态下破裂机理研究 |
| 6.4 特征区围岩三向应力状态下破裂机理研究 |
| 6.4.1 不同围压下特征区围岩宏观破裂特征 |
| 6.4.2 不同围压下特征区围岩应力应变特征 |
| 6.4.3 不同围压下特征区围岩破裂释能特征 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 围岩特征区内微震特征及其与应力状态相关性研究 |
| 7.1 不同围岩特征区内微震特征分析 |
| 7.1.1 不同破裂机理的微震分类 |
| 7.1.2 不同围岩特征区微震事件的能量特征 |
| 7.1.3 不同围岩特征区微震震源处应力特征 |
| 7.2 微震参数的选择及其物理意义 |
| 7.2.1 微震参数的物理意义 |
| 7.2.2 微震参数分区计算的意义 |
| 7.3 采场围岩特征区微震参数变化规律及危险区识别 |
| 7.3.1 微震参数计算方法的选择 |
| 7.3.2 采场围岩特征区微震参数变化规律 |
| 7.3.3 向斜轴区域强矿震及冲击危险区识别 |
| 7.4 本章小结 |
| 8 结论与展望 |
| 8.1 主要结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
四、井田构造变化规律及其对煤层开采的影响（论文参考文献）
- [1]大型地质体控制下冲击地压发生机制与防治方法研究[D]. 李一哲. 煤炭科学研究总院, 2021
- [2]沙梁井田主要开采地质条件评价与沟道溃水危险性预测[D]. 王晓玮. 西安科技大学, 2020(02)
- [3]复杂地质条件下煤矿水害形成机理与防控技术研究[D]. 刘小明. 西安科技大学, 2020
- [4]大埋深高承压水上采煤底板破坏演化及水害防治研究[D]. 史先志. 中国矿业大学, 2020(01)
- [5]深部开采底板破裂分布动态演化规律及突水危险性评价[D]. 胡彦博. 中国矿业大学, 2020(01)
- [6]煤层开采顶板破坏规律及突水危险性评价研究[D]. 裴毅峰. 中国矿业大学, 2020
- [7]西山矿区近距离煤层群开采巷道围岩控制技术研究及应用[D]. 张剑. 煤炭科学研究总院, 2020(08)
- [8]海石湾矿近距离煤层开采沿空巷道矿压形成机理及控制方法[D]. 吕可. 北京科技大学, 2020(01)
- [9]新疆准东矿区缓斜巨厚煤层多分层开采覆岩结构演变机理及控制[D]. 秦冬冬. 中国矿业大学, 2020
- [10]向斜轴区域采场围岩破裂特征及其与微震活动的相关性研究[D]. 蒋华. 北京科技大学, 2020(06)