摘要 | 第4-8页 |
abstract | 第8-14页 |
1 引言 | 第19-37页 |
1.1 选题的依据 | 第19-24页 |
1.1.1 煤炭地位及制约煤炭安全生产因素 | 第19-21页 |
1.1.2 我国煤层及瓦斯赋存特征 | 第21-23页 |
1.1.3 选题的意义 | 第23-24页 |
1.2 国内外研究现状 | 第24-33页 |
1.2.1 采动覆岩裂隙演化规律研究现状 | 第24-26页 |
1.2.2 下保护层卸压开采研究现状 | 第26-27页 |
1.2.3 采空区应力分布研究现状 | 第27-31页 |
1.2.4 采动煤岩渗透率研究现状 | 第31-33页 |
1.3 存在的问题 | 第33页 |
1.4 主要研究内容、方法及技术路线 | 第33-37页 |
1.4.1 主要研究内容 | 第33-34页 |
1.4.2 研究方法与技术路线 | 第34-37页 |
2 采动煤岩体破坏特征及细观裂隙演化机理 | 第37-57页 |
2.1 煤岩体结构特征 | 第37-41页 |
2.1.1 煤岩孔隙及裂隙结构 | 第37-38页 |
2.1.2 煤岩体中裂隙观测 | 第38-41页 |
2.2 采动煤岩体渗透率变化规律 | 第41-44页 |
2.2.1 采动煤岩体渗透率影响因素 | 第41-42页 |
2.2.2 应力与渗透率的关系 | 第42-44页 |
2.3 煤岩体破坏及裂隙演化机理 | 第44-54页 |
2.3.1 煤岩破裂的宏观现象分析 | 第44-49页 |
2.3.3 采动煤岩体裂隙拓展力学机理 | 第49-54页 |
2.4 本章小结 | 第54-57页 |
3 近距离煤层群层间结构及宏观裂隙演化规律 | 第57-75页 |
3.1 近距离煤层群层间结构分类 | 第57-59页 |
3.2 近距离煤层覆岩宏观裂隙发育机理 | 第59-64页 |
3.2.1 垂直裂隙发育机理 | 第59-60页 |
3.2.2 离层裂隙发育机理 | 第60-64页 |
3.3 关键层破断对层间裂隙影响的UDEC模拟 | 第64-72页 |
3.3.1 方案的设计 | 第65-67页 |
3.3.2 煤层群采动裂隙演化特征 | 第67-70页 |
3.3.3 煤层层间结构对覆岩裂隙演化影响 | 第70-72页 |
3.4 本章小结 | 第72-75页 |
4 煤层群上行开采机理及单一煤层开采围岩裂隙演化规律 | 第75-103页 |
4.1 近距离煤层群工程地质概况 | 第75-76页 |
4.1.1 井田煤层概况 | 第75-76页 |
4.1.2 煤层瓦斯分布情况 | 第76页 |
4.2 保护层开采机理及选择 | 第76-79页 |
4.2.1 选择保护层开采的必要性 | 第76-77页 |
4.2.2 保护层开采防治瓦斯机理 | 第77页 |
4.2.3 开采保护层的选择 | 第77-79页 |
4.3 煤层群上行开采机理及可行性 | 第79-85页 |
4.3.1 比值分析法 | 第79页 |
4.3.2 三带判别法判断上行开采可行性 | 第79-81页 |
4.3.3 顶板损伤破坏范围计算确定上行开采可行性 | 第81-85页 |
4.4 单一煤层工作面围岩裂隙演化及裂隙带发育高度 | 第85-100页 |
4.4.1 工作面概况 | 第85-86页 |
4.4.2 地应力测试 | 第86-87页 |
4.4.3 PHASE2D数值模拟及结果分析 | 第87-100页 |
4.5 本章小结 | 第100-103页 |
5 基于采空区应力分布的煤层群开采空间卸压规律研究 | 第103-157页 |
5.1 长壁工作面采空区围岩应力分布特征 | 第103-115页 |
5.1.1 采空区应力恢复影响因素 | 第103-105页 |
5.1.2 采空区垮落岩体本构关系 | 第105-106页 |
5.1.3 采空区应力恢复距离理论分析 | 第106-115页 |
5.2 围岩岩体力学参数确定 | 第115-121页 |
5.2.1 岩石力学参数的实验室测定 | 第115-118页 |
5.2.2 基于GSI(地质强度指标)岩体力学参数确定 | 第118-121页 |
5.3 FLAC3D数值模拟及及结果分析 | 第121-153页 |
5.3.1 数值模型建立与设计 | 第121-123页 |
5.3.2 保护层开采后覆岩应力及其位移分布规律 | 第123-131页 |
5.3.3 保护层顶板水平分区 | 第131-133页 |
5.3.4 保护层开采后被保护层卸压规律 | 第133-140页 |
5.3.5 被保护层水平位移变化规律 | 第140-141页 |
5.3.6 被保护层膨胀变形量 | 第141页 |
5.3.7 影响保护层开采效果因素 | 第141-153页 |
5.4 本章小结 | 第153-157页 |
6 下保护层开采层间裂隙演化及卸压相似模拟研究 | 第157-193页 |
6.1 相似模拟实验原理 | 第157-158页 |
6.2 相似模拟实验设计 | 第158-162页 |
6.2.1 模型铺设 | 第158-160页 |
6.2.2 测点布置 | 第160页 |
6.2.3 模型开采 | 第160-161页 |
6.2.4 测量仪器及数据收集 | 第161-162页 |
6.3 近距离煤层群下保护层开采模拟结果及分析 | 第162-191页 |
6.3.1 覆岩垮落及运移规律 | 第162-173页 |
6.3.2 围岩裂隙动态演化规律 | 第173-175页 |
6.3.3 基于Matlab的裂隙数量、长度和倾角分布统计 | 第175-181页 |
6.3.4 上被保护煤层卸压膨胀和裂隙演化规律 | 第181-186页 |
6.3.5 GR地质雷达探测及结果 | 第186-191页 |
6.4 本章小结 | 第191-193页 |
7 结论与展望 | 第193-199页 |
7.1 主要结论 | 第193-196页 |
7.2 论文创新点 | 第196页 |
7.3 研究展望 | 第196-199页 |
参考文献 | 第199-211页 |
致谢 | 第211-213页 |
作者简介 | 第213页 |
在学期间发表的学术论文 | 第213-214页 |
在学期间参加科研项目 | 第214页 |
主要获奖 | 第214页 |