摘要 | 第3-5页 |
英文摘要 | 第5-7页 |
1 绪论 | 第11-28页 |
1.1 研究背景与意义 | 第11-16页 |
1.1.1 研究背景 | 第11-16页 |
1.1.2 研究意义 | 第16页 |
1.2 国内外研究现状 | 第16-25页 |
1.2.1 浅埋煤层开采覆岩运动规律与保水开采 | 第16-18页 |
1.2.2 浅埋煤层开采煤柱稳定性 | 第18-21页 |
1.2.3 岩土边坡稳定性 | 第21-25页 |
1.3 研究内容 | 第25-26页 |
1.4 研究方法与技术路线 | 第26-28页 |
2 隔水保护煤柱宽度理论计算与煤的物理力学特性试验 | 第28-46页 |
2.1 水库旁开采隔水保护煤柱宽度的定义 | 第28-30页 |
2.1.1 简化模型的建立 | 第28-29页 |
2.1.2 水库旁开采隔水保护煤柱宽度的定义 | 第29-30页 |
2.2 水库旁开采隔水保护煤柱宽度的主要影响因素 | 第30-31页 |
2.3 水库旁开采隔水保护煤柱宽度计算经验公式 | 第31-34页 |
2.3.1 基于岩层移动角确定矿压影响区段MZ_1 | 第31页 |
2.3.2 基于煤矿防治水规定给出的经验公式确定MZ_2 | 第31-32页 |
2.3.3 水位影响区段MZ_3确定 | 第32-34页 |
2.4 张家峁矿4~(-2)煤的物理力学特性试验 | 第34-44页 |
2.4.1 试验项目 | 第34页 |
2.4.2 试样制备 | 第34页 |
2.4.3 物理试验 | 第34-35页 |
2.4.4 减小试样离散性的超声波试验 | 第35-38页 |
2.4.5 力学试验 | 第38-41页 |
2.4.6 基于声发射试验的煤的单轴压缩破坏规律研究 | 第41-44页 |
2.5 本章小结 | 第44-46页 |
3 浅埋煤层水库旁开采诱发的边坡失稳模式模型试验 | 第46-63页 |
3.1 常家沟水库周边煤层赋存条件 | 第46-51页 |
3.1.1 地形地貌与地表水体 | 第46-49页 |
3.1.2 张家峁矿井4~(-2)煤煤层赋存特征 | 第49-51页 |
3.2 模型设计及相似条件 | 第51-54页 |
3.2.1 试验原型与目的 | 第51页 |
3.2.2 模型设计 | 第51页 |
3.2.3 相似材料的选择与配比 | 第51-53页 |
3.2.4 水库水位(装置)设计 | 第53页 |
3.2.5 监测方案设计 | 第53-54页 |
3.2.6 试验开挖方案设计 | 第54页 |
3.2.7 试验中回采方向的确定 | 第54页 |
3.3 回采对库岸边坡坡体活动影响特征分析 | 第54-59页 |
3.4 水库库岸边坡坡体应力及位移变化规律 | 第59-61页 |
3.5 本章小结 | 第61-63页 |
4 基于FLAC~(3D)水岩耦合水库旁开采诱发的边坡失稳机理分析 | 第63-99页 |
4.1 水岩耦合计算理论 | 第63-71页 |
4.1.1 水岩耦合控制方程 | 第63-67页 |
4.1.2 FLAC~(3D)水岩耦合计算方法 | 第67-71页 |
4.2 水库旁开采覆岩与边坡破坏规律FLAC~(3D)模拟 | 第71-76页 |
4.2.1 模型与计算参数 | 第71-72页 |
4.2.2 边坡关键点位移变化规律 | 第72-74页 |
4.2.3 顶底板特征点孔压变化规律 | 第74页 |
4.2.4 基于FLAC~(3D)水岩耦合模拟结果确定隔水保护煤柱宽度的准则 | 第74-75页 |
4.2.5 不同方法确定的隔水保护煤柱宽度的比较 | 第75-76页 |
4.3 不同水位情况下水库旁采煤覆岩与边坡破坏特性分析 | 第76-89页 |
4.3.1 模型建立 | 第76-78页 |
4.3.2 计算工况 | 第78页 |
4.3.3 工况1计算结果分析 | 第78-80页 |
4.3.4 工况2计算结果分析 | 第80-82页 |
4.3.5 工况3计算结果分析 | 第82-84页 |
4.3.6 工况4计算结果分析 | 第84-85页 |
4.3.7 工况5计算结果分析 | 第85页 |
4.3.8 工况6计算结果分析 | 第85-86页 |
4.3.9 工况7计算结果分析 | 第86-88页 |
4.3.10 水库水位与隔水保护煤柱留设宽度的关系 | 第88-89页 |
4.4 水库旁采煤覆岩与边坡破坏模式 | 第89-96页 |
4.4.1 覆岩运移规律 | 第89-90页 |
4.4.2 库岸边坡分类 | 第90页 |
4.4.3 库岸边坡变形的主要影响因素 | 第90-91页 |
4.4.4 水库旁采煤库岸边坡破坏模式 | 第91-96页 |
4.5 水库旁煤层开采隔水保护煤柱宽度留设方法 | 第96页 |
4.6 本章小结 | 第96-99页 |
5 工程实践 | 第99-117页 |
5.1 常家沟水库周边水文地质勘察与水害评价 | 第99-106页 |
5.1.1 勘探方法确定 | 第99页 |
5.1.2 勘探工程布置 | 第99-101页 |
5.1.3 勘查结果 | 第101-105页 |
5.1.4 常家沟水库周边开采水害评价 | 第105-106页 |
5.2 常家沟水库库旁4~(-2)煤开采隔水保护煤柱宽度的确定 | 第106页 |
5.3 常家沟水库周边工作面布置 | 第106-107页 |
5.4 4~(-2)煤层14206综采面布置与回采 | 第107-115页 |
5.4.1 巷道布置 | 第107-109页 |
5.4.2 采煤工艺 | 第109页 |
5.4.3 设备配置 | 第109-113页 |
5.4.4 工作面顶板控制 | 第113-114页 |
5.4.5 胶运顺槽和回风顺槽的顶板控制 | 第114-115页 |
5.4.6 矿压显现规律观测 | 第115页 |
5.4.7 开采过程 | 第115页 |
5.5 本章小结 | 第115-117页 |
6 结语 | 第117-120页 |
6.1 主要结论 | 第117-119页 |
6.2 创新点 | 第119页 |
6.3 展望 | 第119-120页 |
致谢 | 第120-121页 |
参考文献 | 第121-131页 |
附录 | 第131-133页 |
攻读博士学位期间发表的论文 | 第131页 |
攻读博士学位期间申请的专利 | 第131页 |
获奖 | 第131-132页 |
荣誉称号 | 第132页 |
攻读博士学位期间参与的科研项目 | 第132-133页 |