摘要 | 第4-7页 |
Abstract | 第7-10页 |
1 绪论 | 第14-28页 |
1.1 问题的提出及研究意义 | 第14-18页 |
1.1.1 问题的提出 | 第14-16页 |
1.1.2 研究意义 | 第16-18页 |
1.2 国内外研究现状 | 第18-24页 |
1.2.1 水体下采煤研究现状 | 第18-21页 |
1.2.2 突水溃砂机理研究现状 | 第21-24页 |
1.3 研究内容 | 第24-25页 |
1.4 研究方法和技术路线 | 第25-28页 |
1.4.1 研究方法 | 第25-26页 |
1.4.2 技术路线 | 第26-28页 |
2 薄基岩区突水溃砂概况 | 第28-44页 |
2.1 工程背景 | 第28-29页 |
2.2 薄基岩区划分 | 第29-30页 |
2.3 薄基岩区覆岩结构特征 | 第30-35页 |
2.3.1 松散层结构特征 | 第30-32页 |
2.3.2 基岩岩性与力学特征 | 第32-35页 |
2.4 覆岩富水性及对采煤影响 | 第35-38页 |
2.5 薄基岩工作面突水溃砂情况 | 第38-39页 |
2.5.1 工作面简介 | 第38页 |
2.5.2 工作面顶板突水溃砂情况 | 第38-39页 |
2.6 突水溃砂原因分析 | 第39-41页 |
2.6.1 楔形保水压结构的影响 | 第39页 |
2.6.2 楔形保水压结构下采动影响 | 第39-40页 |
2.6.3 高水压作用下防砂安全煤(岩)柱失稳 | 第40-41页 |
2.7 本章小结 | 第41-44页 |
3 楔形保水压结构的形成及水文特征 | 第44-60页 |
3.1 楔形保水压结构地质模型 | 第44-45页 |
3.2 粘土的工程特性 | 第45-48页 |
3.2.1 粘土状态分类 | 第45-46页 |
3.2.2 粘土的工程特性 | 第46-48页 |
3.3 风化带岩石特征试验 | 第48-58页 |
3.3.1 风化带划分方法与试验方案 | 第48-51页 |
3.3.2 风化带岩石强度试验 | 第51-53页 |
3.3.3 风化带岩石阻水性能试验 | 第53-56页 |
3.3.4 风化带岩石崩解试验 | 第56-58页 |
3.4 楔形保水压结构水文特征 | 第58页 |
3.5 本章小结 | 第58-60页 |
4 薄基岩工作面覆岩破坏规律 | 第60-90页 |
4.1 薄基岩工作面老顶的断裂形式 | 第60-66页 |
4.1.1 老顶梁式破断与极限跨距 | 第60-62页 |
4.1.2 老顶“短砌体梁”结构及稳定性 | 第62-65页 |
4.1.3 老顶“台阶岩梁”结构及稳定性 | 第65-66页 |
4.2 薄基岩工作面关键层复合破断特征 | 第66-74页 |
4.2.1 薄基岩工作面关键层特征 | 第66-68页 |
4.2.2 关键层复合破断载荷传递效应 | 第68-70页 |
4.2.3 关键层复合破断采动裂缝几何特征 | 第70-74页 |
4.3 覆岩破坏数值模拟分析 | 第74-88页 |
4.3.1 有限元数值分析 | 第74-85页 |
4.3.2 离散元数值分析 | 第85-88页 |
4.4 本章小结 | 第88-90页 |
5 高水压作用下风化泥岩保护层失稳研究 | 第90-132页 |
5.1 风化泥岩裂缝涌水及扩展规律模拟试验 | 第91-113页 |
5.1.1 试验原理 | 第91-93页 |
5.1.2 试验设计 | 第93-97页 |
5.1.3 岩石试件制备 | 第97-98页 |
5.1.4 试验方案与试验步骤 | 第98-99页 |
5.1.5 试验结果与分析 | 第99-108页 |
5.1.6 试件裂缝面冲刷裂纹特征分析 | 第108页 |
5.1.7 风化泥岩裂缝涌水扩展力学模型 | 第108-113页 |
5.2 采动裂缝几何特征对突水溃砂影响模拟试验 | 第113-129页 |
5.2.1 试验设计 | 第114-115页 |
5.2.2 试验原理 | 第115-116页 |
5.2.3 试件制备与砂样配置 | 第116-118页 |
5.2.4 试验方案与试验步骤 | 第118-120页 |
5.2.5 试验结果分析 | 第120-127页 |
5.2.6 砂土渗透失稳理论分析 | 第127-129页 |
5.3 本章小结 | 第129-132页 |
6 高水压防砂安全煤(岩)柱失稳力学机制与防治 | 第132-150页 |
6.1 高水压防砂安全煤(岩)柱失稳渗流—管涌演变力学机制 | 第132-139页 |
6.1.1 顶板风化岩体力学模型概化 | 第132-133页 |
6.1.2 采前风化岩体低渗流固液耦合力学模型 | 第133页 |
6.1.3 采动岩体高水压渗流固液耦合力学模型 | 第133-136页 |
6.1.4 高水压作用破裂岩体渗流失稳力学模型 | 第136-138页 |
6.1.5 破碎岩体高水压管涌固液耦合力学模型 | 第138-139页 |
6.2 高水压防砂安全煤(岩)柱留设方法 | 第139-146页 |
6.2.1 高水压防砂安全煤(岩)柱留设方法 | 第139-140页 |
6.2.2 覆岩破坏高度确定方法 | 第140-143页 |
6.2.3 保护层留设方法 | 第143-144页 |
6.2.4 高水压下煤柱损伤厚度确定方法 | 第144页 |
6.2.5 薄基岩区高水压防砂安全煤(岩)柱留设 | 第144-146页 |
6.3 突水溃砂防治工程判据 | 第146-148页 |
6.3.1 突水溃砂工作面采前顶板钻孔探测 | 第146-147页 |
6.3.2 突水溃砂防治工程判据 | 第147-148页 |
6.4 工作面疏水降压措施 | 第148-149页 |
6.5 本章小结 | 第149-150页 |
7 工程应用 | 第150-156页 |
7.1 薄基岩区安全开采情况及特征 | 第150-151页 |
7.2 11191 工作面简介 | 第151-153页 |
7.3 工作面安全回采情况 | 第153-154页 |
7.4 本章小结 | 第154-156页 |
8 结论与展望 | 第156-162页 |
8.1 主要结论 | 第156-159页 |
8.2 创新点 | 第159页 |
8.3 展望 | 第159-162页 |
参考文献 | 第162-172页 |
作者简介 | 第172-174页 |
致谢 | 第174页 |