一、关于缓倾斜煤层浅部开采的破坏问题（论文文献综述）
易四海[1]（2009）在《特厚急倾斜煤层水平分层开采地表沉陷规律研究》文中指出本文针对特厚急倾斜煤层水平分层“三下”开采的实际需要,通过现场观测和实测资料分析,研究揭示了特厚急倾斜煤层水平分层开采地表沉陷规律,提出了水平分层开采地表移动角量参数的计算方法；借助模型实验和数值计算等研究手段,揭示了特厚急倾斜煤层水平分层开采岩层移动机理,针对开采过程中岩层移动表现出来的阶段性特征,将开采过程划分为浅部和深部二个开采阶段,总结出了岩层移动浅部拱结构和深部铰接岩梁结构的特征,分析了这两种结构控制下的岩层与地表移动规律及岩移参数的变化规律；揭示了岩层移动方向随倾向位置不同而变化的传播特征,及特厚急倾斜煤层水平分层开采条件下的移动形式。据岩层移动机理和开采空间与地层产状不一致特征,以随机介质理论为基础,建立了基于开采影响传播角变化的沉陷预计模型和特厚急倾斜煤层水平分层开采地表移动预测方法。最后结合实例进行了工程应用研究。
沈攀[2]（2020）在《缓倾斜软煤层直角梯形巷道支护技术研究》文中进行了进一步梳理石炭井二矿煤层倾角在21°～27°,埋深449～520m,平均厚度5.6m,抗压强度10MPa左右,属于典型的缓倾斜软弱煤层。巷道沿煤层顶板掘进,断面形式为直角梯形。采用锚网支护,巷道出现了严重的非对称破坏甚至坍塌,直接影响煤矿生产安全和效益。本文以此为工程背景,采用理论分析、数值模拟、室内相似模型试验以及现场监测手段开展该类巷道支护技术研究。主要工作和结论如下。（1）通过现场调查和理论分析可以得出,引起巷道严重的非对称破坏甚至坍塌的主要原因是由于煤层倾角导致巷道围岩应力分布出现明显的非对称性特性;室内相似模型试验结果进一步表明:顶板应力集中明显向低帮倾斜,巷道低帮应力集中大小明显大于高帮,并随地应力的增大而表现得更为明显;在这种非对称应力作用下,低帮变形破坏明显大于高帮,也导致底板呈现拉-挤非对称的隆起破坏特征。（2）在分析锚杆（索）支护理论的基础上,根据缓倾斜软煤层直角梯形巷道围岩应力-变形非对称特征,提出了两种针对该类巷道非对称支护参数设计原则,并据此对石炭井二矿缓倾斜软煤层直角梯形巷道各项支护参数进行了设计。（3）采用数值计算模型,对该巷道支护前后应力分布及变形规律进行了对比分析。结果表明:巷道支护后,巷道围岩竖向、水平非对称应力分布特征得到明显改善,竖向应力明显向巷道中部转移,各边角处应力集中差异明显减小,巷道整体变形趋于稳定。说明该支护方案能有效的控制围岩稳定性。（4）现场监测结果表明:巷道顶板下沉量、两帮收敛量、顶板离层、锚杆受力均在允许范围之内。进一步说明支护方案是科学合理的,也为类似地区缓倾斜软煤巷道支护提供科学依据和参考。
戴华阳,郭俊廷,易四海,王更雨,刘爱军,孔拜,邹彪[3]（2013）在《特厚急倾斜煤层水平分层开采岩层及地表移动机理》文中研究表明以窑街矿区三矿地质条件为原型,采用相似材料模型试验方法,研究了特厚急倾斜煤层水平分层开采岩层移动机理和地表移动规律。结果表明,特厚急倾斜煤层水平分层开采时,浅部开采阶段岩层以应力拱结构控制岩层移动,深部开采阶段岩层以铰接岩梁结构控制岩层移动;根据覆岩破坏形式,将采动岩层移动分为松散岩块区和层状岩层区。揭示了特厚急倾斜煤层水平分层开采具有显着的重复开采和变方向传播的特征;随着工作面自上向下逐层布置回采,地表移动盆地具有向顶板侧扩展和下沉值不断累计的特点,最终形成一个整体的移动盆地。研究结果可为地表及岩层移动预测模型的建立提供依据,从而指导类似条件下煤炭资源的合理开发。
刘世奇[4]（2016）在《厚煤层开采覆岩破坏规律及粘土隔水层采动失稳机理研究》文中认为我国水体下压煤严重,厚松散层薄基岩地质条件下高强度开采的防治水技术难题制约着我国东部矿区诸多煤矿的采掘规划;伴随着厚甚至巨厚煤层开采技术的不断成熟,我国西部矿区保水开采也将面临新的技术难题,急需相关理论突破。采动覆岩破坏高度预计和隔水层的失稳评判是近水体下采煤的两个关键技术点,本论文针对我国厚煤层一次采全厚（包括放顶煤开采和大采高开采）覆岩破坏规律并无统一结论的事实,以及针对我国东部矿区深厚松散层底部普遍存在的粘土隔水层的研究空白开展了系统性研究。利用相似模拟、数值模拟、现场实测和室内试验等研究手段,运用统计学、灰色理论、突变理论、力学、采矿学和地质沉陷学等相关学科的理论研究方法,归纳了厚煤层一次采全厚覆岩破坏高度预计公式,提出了采动影响粘土层隔水性失稳定量判据,并把研究成果应用到了姚桥煤矿新东四采区微山湖下薄基岩浅埋煤层的开采实践中。论文主要研究内容和结论如下:（1）补充和完善了覆岩破坏高度预计公式和理论。（1）根据152组实测数据归纳了适用于综采放顶煤开采、大采高开采的厚煤层（采厚M>3m）开采“两带”经验公式,提出了与其相应的保护层厚度的留设方法,从而形成了厚煤层开采的安全煤岩柱的留设方法。（2）提出了近距离煤层组下组煤开采综合采厚和“两带”高度计算的新方法:综合采厚一般采用计算,在极近距离煤层组（0≤h≤M）上、下煤层开采时间间隔半年以内的条件下,综合采厚采用（54）=∑4)计算;当第i层煤开采后,最终所取“两带”高度（8）/7)4))4)为顶层煤层到第i层煤各煤层开采后“两带”高度发育标高最高者。（3）对大屯矿区近距离煤层组下组煤（8煤）在7煤采空区下开采覆岩破坏高度进行了实测:姚桥煤矿8503工作面采厚2.5m的垮落带高度16.5m,徐庄煤矿8172综放工作面采厚4.49m的导水裂缝带高度84.74m。（4）综放开采与大采高开采覆岩破坏高度规律并无明显差异;随着采厚的增加,“两带”高度增加趋势并不完全符合分数函数式的增长方式,尤其是垮落带高度与采厚趋势线更接近于线性规律;开采厚度和开采方法是覆岩破坏高度的主控影响因素,因此根据覆岩类型和采煤方法,仅以采厚M为唯一变量的“两带”高度计算公式符合统计学原理,且便于应用。（5）根据覆岩原生裂隙和采场顶板应力的重新分布规律,“两带”发育高度应为“马鞍“形态。目前许多学者根据相似模拟提出的“拱形”形态观点是错误的,原因是后者实验过程中完整坚硬“岩层”与工程实际中存在裂隙弱面的岩体相悖。（2）研究了薄基岩粘-岩复合结构采动协同变形和力学传递规律,分析了粘土层失稳机理（1）相似模拟实验表明在下沉盆地滑移面与粘土层的接触面容易形成离层或断裂空隙,此时粘土层受剪切、拉伸失稳可能性大;采用灰色理论分析了离层、断裂空隙△W形成的影响因素显着性为:水平移动>倾斜>水平变形>间距>曲率>断层>下沉量,由于模型实验的局限性忽略和弱化了采厚M和断层的显着性影响程度。（2）薄基岩顶板为“全软覆岩”顶板类型,一般不存在关键层。无论是岩层的滑落失稳还是变形失稳,在粘-岩接触面的岩层断裂处,粘土层中形成集中应力,集中应力容易造成粘土层的隔水性失稳,为保证粘土层不发生剪切破断而造成连续性破坏,作为稳定隔水层的粘土层厚度应不小于1倍采厚M（即△W的最大厚度）。（3）建立了静力载荷下粘-岩结构折叠突变模型,突变理论分析认为:粘土层突变失稳与粘土层和对其作用的岩层的切变模量和厚度有关,在准静态状态下粘土的切变模量越大,厚度越薄时,粘土层发生突变失稳的可能性越大;而当粘土厚度接近甚至大于对其作用的岩层,切变模量较小时,粘土层不会发生突变失稳,而是以蠕变方式缓慢失稳。采动过程中基岩对于粘土的动载荷作用增加了粘土层突变失稳的概率。（3）与浅表粘土相比,深埋粘土（埋深>70m）密度增大,孔隙度和含水量降低,但其力学参数并无明显变化。粘土的液性指数随着埋深的增大有明显下降的趋势,当埋深超过一定范围后（不同矿区数据不同,海孜矿的埋深约80 m,兴隆庄矿的埋深约70 m）,粘土的液性指数基本降为0,粘土为硬塑甚至半固态,这种状态的粘土层隔水性良好。（4）受采动影响,第四系松散层内部各地层普遍存在少量水平移动。水平移动方向随机,且移动量随与开采煤层距离的减小而增大;受采动影响,松散层内部含水层整体表现为压缩变形,隔水层整体表现为膨胀变形。采动裂隙导致含水层疏水降压引起有效应力增大是含水沙层压缩的主要原因;粘土中的蒙脱石水化膨胀作用是隔水层遇水后膨胀的主要原因。略去上覆地层对粘土层造成的小量水平应变,可采用概率积分法的地层移动变形参量对粘土层的移动变形进行预计。（5）建立了采场顶板流固耦合数值计算模型,模型表明:采场顶板应力场的重新分布和岩土层的移动破坏导致岩土的物理化学性质的改变,从而引起渗流场变化;粘土层隔水性能并非因为其完整性的破坏而发生突变,而是存在一个渐变的前奏,且有一定的“自我恢复功能”;裂隙的不断发展和特定开采、地质条件下粘土层隔水特性之间的“博弈”结果决定了最终渗流场状态。（6）提出了采动变形粘土层隔水性定量判别准则（1）地层的移动变形引起粘土层的剪切、拉伸和弯曲变形甚至是破坏,为此专门研发了粘土极限变形实验成套装置,对6个矿区10种粘土试样进行了极限变形实验。实验表明:粘土层隔水能力随变形的增加存在着以“突变节点”和“失去节点”为界的三个阶段:保持段、下降段和失去段;“突变节点”的拉厚比λL为0.120,剪厚比λJ为0.105;“失去节点”拉厚比λL为0.156,剪厚比λJ为0.135。（2）结合粘土层极限变形实验成果和地层移动变形参量构建了以、(6、(7和四个指标形成的粘土层隔水性定量判别准则,根据判别准则将粘土隔水性划分为3个状态:a.隔水性保持:b.隔水性下降:c.隔水性失去:（7）将微观扫描和数字图像处理技术应用于粘土变形渗透性变化机理研究。通过对粘土试样变形前后孔隙度变化对比分析可知:粘土层隔水性失去的过程,本质上是新生裂隙的增生和原生裂隙的扩展;不同性质粘土在受到变形后其裂隙度增加方式不同,一般高粘度粘土偏重于原生裂缝的扩展,而粘度低的粘土原生裂缝扩展与新生裂缝增生并行。（8）利用覆岩破坏高度预计公式及粘土层隔水性定量判据对姚桥煤矿新东四采区进行了工程应用和论证。应用表明,综放“两带”公式对姚桥煤矿新东四采区7、8煤覆岩破坏高度的预计结果符合江苏省经信委对姚桥煤矿新东四采区7、8煤开采上限的批复内容:7煤开采综放全厚开采防砂煤岩柱的开采标高为-157m,岩柱28m;只采底分层（采高2.5m）的开采上限标高为-135m,岩柱15m。8煤开采在孔H43附近及FW3断层东部区域采全厚开采上限-173m,岩柱75m;其他区域全厚开采上限为-140m,岩柱42m;限厚2.5m开采上限为-135m,岩柱37m;姚桥煤矿新东四采区松散层粘土隔水层受采动变形后AL、AJa、AJb和AW四个指标均小于粘土层隔水性失去极限,粘土层仍然具有良好的隔水性,能够实现微山湖大型水体下安全采煤。
何生全[5]（2021）在《近直立煤层群综放开采冲击地压机理及预警技术研究》文中研究指明近直立煤层群由于特殊的煤岩赋存和开采方式,覆岩破断运动及其导致的围岩静载应力分布和动载扰动特征与缓倾斜煤层有较大差异,冲击地压灾害严重,给矿山安全生产带来了挑战。为指导近直立煤层冲击地压防治,系统研究冲击地压机理和预警问题具有理论和实用价值。为此,论文采用实验室试验、现场监测、数值模拟、理论分析及工程实践等方法,对近直立煤层群综放充填开采冲击地压机理及监测预警展开研究。研究分析了乌东煤矿87°近直立煤层群综放充填开采冲击显现特征及诱冲因素。冲击地压全部发生在先开采的B3+6工作面;冲击显现以回采巷道为主,位于综放面前方0～209m,单次冲击破坏范围为75～418 m;顶底板巷破坏呈非对称性和方向性,其中顶板巷以顶板侧巷道肩角下沉、帮鼓及顶板下沉为主,底板巷以岩柱侧南帮底角底鼓和帮鼓为主;破坏较同采方法的东部典型水平和缓倾斜煤层严重。微震事件、冲击震源及高波速区位于工作面附近煤体受压撬作用区域的悬顶和岩柱;综采诱发充填体下沉,地表煤层顶板和岩柱有向采空区拉裂现象;煤体所受的压撬应力是诱发冲击的基础静载力源,构造应力、充填体下沉及悬顶和层间岩柱破裂产生的动载扰动对冲击显现有重要诱发作用。研究了近直立煤层群开采静载应力分布规律。煤层群围岩应力场呈现非对称分布特征,B3+6煤层走向水平应力峰值位于超前工作面20.7 m,倾向距综放面顶部39.3 m,都大于B1+2煤层;综采诱发顶板和岩柱向采空区运移,对煤体施加较大的压撬作用,顶板水平和垂向位移分别是岩柱的10倍和3.5倍,顶板侧煤体下沉现象较岩柱侧明显;除B3+6煤层应力集中程度与充填材料密度呈负相关关系外,煤层群应力集中程度与采深、充填材料密度、侧压力系数及煤层倾角呈正相关;近直立煤层群相对其它倾角煤层悬空顶板和岩柱结构相对完整未破断。建立了震动位移场方程,推导了同步压缩变换函数,研究了近直立煤层群诱冲动载作用规律。介质类型影响震动波传播,同一地层呈现各向同性衰减,巷道围岩受震动波作用发生应力升高并最终卸压发生破坏,S波造成的破坏显着大于P波,受震源位置影响破坏呈明显的由北向南的方向性,巷道破坏呈非对称;岩体破裂产生的动载扰动对诱发近直立煤层冲击地压具有重要作用。构建了悬空结构走向和倾向物理力学模型,推导得到了模型的弹性变形能分布函数,研究揭示了近直立煤层群充填开采条件下冲击地压机理。充填长度和充填体反力影响基本顶和层间岩柱走向岩梁组合支撑结构稳定性和工作面区域应力场;围岩能量分布受煤层倾角、侧压力系数、支护力系数及结构悬空长度影响,压撬区弹性能最大,压撬区域顶板和岩柱有发生破裂并产生动载荷的能力,悬空顶板和岩柱结构是静载源和动载源的主要来源;得到了冲击地压致灾过程模型,冲击地压机理为:悬空顶板挤压破裂诱冲机理、悬空岩柱撬转破裂诱冲机理及压撬效应耦合诱冲机理。研究构建了适用于近直立煤层群的冲击危险预警指标体系,建立了多指标集成预警模型。应用结果表明:各指标对冲击危险具有明显的响应特征,近直立煤层群时空预警指标前兆特征演化规律与水平/缓倾斜煤层存在差异,多指标集成预警方法能够及时预警冲击危险,解决了各系统各自为政,预警结果独立的问题,提高了预警准确性。研究成果为类似赋存条件煤层群安全开采提供了理论和技术支撑。该论文有图125幅,表15个,参考文献282篇。
张利[6]（2012）在《华北地区深井巷道注浆加固分类研究》文中研究表明随着煤矿开采作业场所向深部转移,在深井巷道围岩控制方面,出现了与浅部开采时所不同的工程软岩特性,同时在原岩应力和各种地质构造等因素的影响下,巷道稳定性难以得到有效地控制,巷道的返修率非常高,严重影响了深部煤炭资源的开发。通过调研发现,华北地区的深井巷道普遍面临一个问题,在未采取注浆加固之前,巷道的破坏和变形非常严重,需要反复维修才能勉强维持使用；但是在实施注浆加固之后,巷道的变形和破坏得到有效控制,大幅提高了巷道的利用率对于深井注浆加固来说,一般认为,开采深度在600m以浅的巷道,大多数采用注浆加固措施进行二次支护,部分采取一次浅部注浆加固就能控制住围岩；但是,对于开采深度在800m以深的巷道,尤其是底臌非常严重的巷道,必须采取二次中深部高压注浆加固,才能取得比较好控制效果。为了推广注浆加固的应用范围和指导工程现场的注浆加固施工,本文针对华北地区深井巷道进行注浆加固分类研究,并对影响注浆加固的各类因素展开了深入的研究。本文首先对河北省主要深部开采矿井展开调研,然后通过理论分析和现场工业性试验等方法对华北地区深井巷道注浆加固分类进行了研究,获得以下主要结论：（1）编制了华北地区深井巷道注浆加固分类表；（2）针对华北地区深井巷道底臌非常严重的问题,特别编制了华北地区深井巷道底板注浆加固分类表；（3）指导了现场的工业性试验。根据陶二矿（扩大区）南采区回风上山和邢东矿-850m水平上部车场巷道的埋深和地质条件,通过查询华北地区深井巷道注浆加固分类表和华北地区深井巷道底板注浆加固分类表,并结合矿井自身特点分别采用了“锚网索+长环形支架（U型钢）”的二次加固和“锚+网+绳”的复合注浆加固措施,取得了比较好的支护效果。
王正义[7]（2019）在《急倾斜特厚煤层水平分段开采夹持型冲击失稳机理研究》文中认为冲击矿压是典型的煤岩动力灾害之一,随着开采深度与强度的增大,冲击矿压灾害越来越严重。其中,在急倾斜特厚煤层分段开采过程中也发生了冲击动力灾害,严重影响矿井正常安全生产。因此研究急倾斜分段开采条件下冲击矿压机理与防治问题具有重要的理论意义及实用价值。论文综合采用现场调研、理论分析、物理模拟试验、数值模拟试验及工程实践等方法,开展了急倾斜特厚煤层水平分段开采冲击机理研究。分析了急倾斜分段开采冲击显现特征。急倾斜分段开采采场煤体具有夹持受载特性,顶底板两侧煤体的冲击显现具有非对称性。分段开采工作面和巷道冲击显现存在差异,采场冲击发生次数少于巷道冲击但破坏程度大于后者,采动影响是巷道冲击的主要诱因。研究了急倾斜分段开采夹持煤体受力及动载扰动特征。基于受力状态将夹持煤体划分为三角塑性区,深部塑性区,深部弹性区和原岩应力区,其中深部塑性区和深部弹性区均属于深部承载区,是采动应力的主要承载区域。当夹持煤体处于本分段工作面回采影响期间,覆岩运移活动性增强且采动应力增大。通过建立覆岩破断释放能量、矿震能量、质点峰值振动速度和动载扰动的互相联系,推导出覆岩破断诱发动载的表达式。高位关键层破断会引起下位关键层的同步提前破断,覆岩协同破断时对采场煤体的动载扰动是多层覆岩破断诱发动载的叠加。覆岩铰接结构失稳类型主要包括滑落失稳、回转变形失稳和铰接岩块再次破断,滑落失稳主要发生在铰接结构的上拱脚,而回转失稳主要发生在下拱脚。铰接结构瞬时失稳同样会诱发动载荷,按照第II类煤矿动载估算。揭示了急倾斜分段开采夹持型冲击失稳机理。提出了急倾斜分段开采的夹持冲击类型（采场冲击型和巷道冲击型）并建立了冲击失稳判别准则。急倾斜分段开采采场冲击发生位置在夹持煤体,而冲击显现位置在工作面;通过相似模拟试验再现和验证了急倾斜采场冲击发生过程;基于现场显现情况验证了底板（底煤）动力抬升和挤压是急倾斜分段开采采场支护冲击破坏的主要诱因。静态巷道围岩破坏以顶底板为主,两帮次之。处于围岩高应力区的巷道深部围岩,在外界动载下会加剧其发生压剪破坏;处于围岩应力降低区的巷道浅部围岩则主要受动载应力的反射拉伸破坏。近直立煤层巷道冲击显现表现为以帮鼓最为严重（岩帮侧帮鼓大于煤帮侧）,底鼓和顶板下沉次之。提出了急倾斜分段开采冲击矿压防治对策,包括适合急倾斜分段开采的冲击危险性评价的综合指数法、监测预警体系和防控技术;防控措施主要包括:选择合理的急倾斜分段垂高,确定安全的采掘相对距离,针对防冲开展采场支架和巷道支护选型和参数设计以及优化煤岩体卸压方案。研究成果在窑街三矿进行了工程实践,减冲效果显着,取得了良好的社会经济效益。
周大伟[8]（2014）在《煤矿开采沉陷中岩土体的协同机理及预测》文中研究表明厚冲积层矿区在中国分布广泛，且厚冲积层矿区地表沉陷规律表现出一些独特的现象，比如下沉系数大于1.0（即最大下沉值大于煤层的开采厚度）等。因此厚冲积层矿区的沉陷规律和机理一直是开采沉陷学研究的热门问题。本文利用淮南矿区同时具备厚冲积层和薄冲积层条件下的开采沉陷特性，在大量实测数据的基础上，结合物理模拟、数值模拟和理论分析的方法，研究了岩体内部动态移动破坏规律，分析了厚冲积层矿区岩土体的协同作用，提出了厚冲积层矿区土体沉陷响应的新方法新思路，系统研究了厚冲积层矿区的开采沉陷机理，在此基础上初步研究了多煤层重复采动下沉系数规律，构建了能反映厚冲积层土体沉陷作用的开采沉陷组合预测模型。利用相似材料模型实验的方法，研究了薄冲积层矿区岩土体内部动态移动破坏规律，研究结果表明：随着开采的推进，导水裂缝带高度开始缓慢增高，当工作面推进到一定距离后，导水裂缝带高度突然急剧增大，随后渐趋稳定；采动损坏由下向上传递的过程中，下沉逐渐减小，水平移动逐渐增大；煤层上覆岩层移动分成3个区域：矢量指向采空区中心区域，矢量垂直向下区域和矢量指向煤柱区域；通过不同区域点动态移动轨迹的分析，得到不同区域的动态移动规律，进而得到岩层的边界在岩体内部不是一条直线，而是一条接近“S”型曲线，与传统的移动边界不同。对指导岩体内部的移动变形预计，保护岩体内部井巷工程具有十分重要的意义。针对厚冲积层矿区开采导水裂缝带发育高度及分布形态的问题，在数值模拟结果、理论分析和实测数据的基础上，研究了厚冲积层矿区岩土体的协同作用机理。研究结果显示：厚冲积层对导水裂缝带竖向高度起到一定的抑制（减小）作用。厚冲积层在一定程度上增大了导水裂缝带侧向发育宽度。在厚冲积层影响下，导水裂缝带整体发育形态由“瘦高型”向“矮胖型”转变。厚冲积层对导水裂缝带影响的内在机理是厚冲积层以荷载的形式影响采空区上覆破裂岩体及离层，进而影响导水裂缝带的发育高度及形态。冲积层厚度增大，受到冲积层荷载影响的采空区冒落带内破碎岩体更加压实，岩石碎胀性减小，裂缝带内沿层裂隙及离层趋于闭合，从而抑制了导水裂缝带在竖向发育，使导水裂缝带高度减小。然而，采空区破碎岩体及岩体裂隙及离层中的空隙是有限的，导水裂缝带竖向减小的幅度也有限，约10%。置换出来的岩石空隙（空间）将以下沉的形式传递到地表，增加地表的下沉量，这也是厚冲积层矿区地表下沉量偏大的内在原因之一。由于冲积层荷载向下传递过程中受到岩层硬岩（关键层）的影响，导水裂缝带竖向发育高度和侧向发育宽度的变化趋势类似，均呈“台阶状”变化。论文从充分利用实测数据的角度出发，提出了新的研究思路和方法。该方法的特点是可以将冲积层土体和上覆岩体分开，并获得了各界面的实测数据，以实测数据作为岩体和土体的上下边界控制条件，为更全面的研究和揭示厚冲积层矿区沉陷机理提供方法论支持，也弥补了目前研究方法的缺乏实测数据支撑的缺陷。该方法可以为该领域的科研人员提供一种思路和技术途径，可以为厚冲积层矿区开采沉陷的研究提供实测数据支撑，促进该学科更全面的发展。基于淮南矿区南区和北区特殊的地质采矿条件和丰富的实测资料，采用文中新提出的研究思路，研究了厚冲积层矿区开采沉陷机理，得到厚冲积层矿区地表沉陷由四部分组成：①基岩面下沉引起的冲积层土体跟随下沉；②岩土协同作用下沉；③矿区土体的失水固结下沉；④开采扰动下浅部土体密实性下沉。通过对该四部分下沉在重复采动时的变化规律研究，得到厚冲积层矿区重复采动时的地表下沉系数与一般条件下的规律不同：随着采动次数的增加，下沉系数逐渐减小，最终趋于一个稳定值。以淮南矿区为例，证实了该结论，研究成果对巨厚冲积层矿区重复采动条件下沉陷预计具有实用价值。针对目前沉陷预测模型在厚冲积层矿区应用时存在的共性问题，从厚冲积层矿区沉陷机理出发，结合岩土体内部的变形特性，利用土力学和开采沉陷学的相关理论，推导出来浅部土体压密下沉和深部土体失水固结下沉计算模型。通过“叠加”原理，构建了厚冲积层矿区开采沉陷的组合预测模型，对提高厚冲积层矿区地表沉陷预测预测精度具有指导意义。
解嘉豪[9]（2018）在《缓倾斜煤层工作面临空侧巷道围岩动静载特征及冲击规律》文中进行了进一步梳理冲击矿压是一种破坏性极强的矿井煤岩动力灾害。统计表明,95%的冲击矿压事故发生于巷道中,其中65%发生在临空侧巷道中。在缓倾斜煤层中,工作面临空侧巷道的冲击矿压问题尤为明显,因此对缓倾斜煤层工作面临空侧巷道围岩动静载荷特征及冲击规律的研究具有重要的意义。论文采用工程调研、案例分析、理论研究、数值模拟与工程实践等手段,研究了临空侧巷道冲击矿压特征及规律,得出如下结论:统计分析了临空侧巷道冲击矿压的显现特征,结果表明:回采期间巷道发生冲击比例高,外帮（煤柱侧）冲击次数较内帮（实体煤侧）高,顶板-煤层属于强冲击倾向性的巷道冲击占比最高,煤柱宽度1030m时冲击频次高。煤层倾角、煤柱及采空区宽度以及覆岩结构是缓倾斜煤层临空侧巷道动静载荷的主控因素。理论分析了缓倾斜煤层与水平煤层临空侧巷道围岩静载应力特征。缓倾斜煤层采空区下侧冲击危险高于上侧;采空区下侧岩层顶板侧应力峰值位置向采空区偏移,底板侧应力峰值位置则向煤体深部偏移。在缓倾斜煤层内开挖巷道后,巷道实体煤侧顶部受压,底部受拉,煤柱侧则反之。护巷煤柱内形成“8”字型弹性核,成为临空侧巷道冲击的主要静载力源。研究了缓倾斜煤层覆岩结构演化规律与动载特征。与水平煤层相比,缓倾斜煤层中“悬臂梁”和“砌体梁”两种结构不容易失稳。临空侧覆岩在“F”型-“T”型-“V”型结构演化过程中,煤柱稳定性变差。坚硬厚层老顶以及亚关键层破断所产生矿震传播至临空侧巷道时携带较高能量,是临空侧巷道冲击的动载力源。模拟研究了煤柱宽度、采空区宽度及煤层倾角对缓倾斜煤层临空侧巷道静载应力场的影响,并得出了远场矿震和近场强矿震作用下临空侧巷道的动载作用过程。结果表明:煤柱宽度15m时,垂直应力集中程度最高;2025m时,顶底板应力峰值差异最明显;随煤层倾角增大,煤柱内顶板应力峰值位置向采空区偏移,底板应力峰值向巷道帮部偏移;远场矿震作用过程中,巷道两帮垂直应力下降,水平应力上升,且迎波侧变化幅度大于背波侧。远场矿震作用后,煤柱内“8”字型载荷与巷道帮部垂直距离减小;近场强矿震作用过程中,巷道迎波侧煤体水平应力瞬间大幅度升高,近场强矿震作用后,巷道迎波侧煤体以张拉破坏为主,顶板下沉为辅,背波侧顶部以剪切破坏为主,底部以拉张破坏为主。上述研究成果在雨田矿W1102工作面得到了应用。主要是采取采前预评价与监测防治措施相结合,减小静载荷与控制动载荷相结合的方法,对冲击矿压危险进行了有效预测和控制,取得了良好的效果。
张风达[10]（2016）在《深部煤层底板变形破坏机理及突水评价方法研究》文中指出本文采用理论分析、实验室试验、数值模拟、现场实测等研究方法,运用弹性力学、塑性力学、损伤力学、断裂力学、岩石力学、多元统计学及神经网络学等知识,构建了煤层底板突水危险性主控因素体系;构建了深浅部分界点的数学模型,界定了深部、浅部煤层底板破坏规律的分界点;运用半无限体理论和滑移线场理论构建了深部煤层底板采动破坏力学模型;基于损伤断裂理论及统一强度理论分析了深部煤层底板采动卸荷破坏机理;运用实验室TAW-3000电液伺服岩石三轴试验机分析了不同应力状态的岩石在卸荷后重新加载过程中的渗透系数变化特征;构建了深部煤层底板破坏深度数学模型;构建了深部煤层底板突水危险性预测的PSO优化SVM（PSO-SVM）模型;最后,结合峰峰矿区辛安煤矿深部112145工作面的煤层底板破坏深度实测结果,验证了深部煤层底板变形破坏机理及突水危险性预测模型的正确性。论文研究的主要内容与结论如下:1.建立了煤层底板突水危险性主控因素体系,该体系主要包括煤层底板有效隔水层阻水性能和煤层底板承压含水层突水强度两个方面,共计17个主控因素。其中,煤层底板有效隔水层的阻水性能与煤层底板隔水层厚度及其岩性、煤层底板破坏深度、煤层底板承压水原始导升高度及地质构造相关。重点分析了煤层底板破坏深度各主控因素的影响权重,设计了9个因素（8个主控因素,1个空白列）、4个水平的32种正交试验方案,分析了8个主控因素对煤层底板破坏深度的影响权重顺序及各主控因素与煤层底板破坏深度的关系。2.搜集了74组华北石炭二叠系煤层底板破坏深度实测数据,分别构建了深部、浅部煤层底板破坏深度及其影响因素的增广矩阵。计算并提取了深部、浅部相关系数矩阵的向量,分析了深部、浅部相关系数矩阵向量的关联性,确定了深浅部煤层底板破坏规律的分界点。通过增加数据的方法对深浅部分界点的稳定性进行分析;通过模糊C均值聚类法对深浅部分界点的合理性进行验证。3.深部煤层底板在煤层回采过程中先后经历了采动压缩-剪切滑移-采动卸荷-采空区重新承载-采空区压实五个阶段,重点分析了易发生煤层底板突水三个阶段:剪切滑移、采动卸荷及采空区重新承载。（1）剪切滑移阶段。运用断裂理论分析了采场端部的应力分布规律,结合Griffith破坏准则确定了采场端部的塑性区范围。在此基础上,通过半无限体理论分析了采场端部塑性区的支承压力分布规律,确定了支承压力影响下的煤层底板主动破坏区域,运用滑移线场理论构建了深部煤层底板采动破坏力学模型。结合峰峰矿区辛安煤矿深部112145工作面的实际参数,分析了深部煤层底板最大破坏深度与其影响因素的关系。结果表明:深部煤层底板最大破坏深度与工作面超前支承压力峰值的大小呈正相关变化;在煤壁塑性区范围一定的情况下,深部煤层底板最大破坏深度与煤层底板内摩擦角呈正相关变化,与煤层底板内聚力呈负相关变化。（2）采动卸荷阶段。在依据摩尔图解及断裂力学理论对深部煤层底板卸荷突水破坏分析的基础上,运用损伤断裂力学并结合统一强度理论,建立了考虑渗透水压作用下分支裂纹端部形成的塑性区范围计算方程与岩体发生贯穿破坏时的损伤阀值,把裂纹扩展过程与岩体损伤耦合起来,构建了深部煤层底板采动卸荷破坏力学模型。对比分析了考虑裂纹端部塑性区影响与否的情况下深部煤层底板裂纹损伤断裂能量gi与其相关影响因素的关系。结果表明:侧压系数为0.5时,最大主应力完全卸荷状态下裂纹端部应力强度因子比双轴应力状态下大,岩体易发生破坏。考虑了裂纹端部塑性区的影响,深部煤层底板裂纹损伤断裂能量相比于不考虑其影响时偏大,增大了煤层底板突水的危险性。深部煤层底板裂纹损伤断裂能量gi与裂纹半长a、裂纹面连通面积与总面积之比α、裂纹面渗透水压p及最小主应力σ3呈正相关;与裂纹面摩擦系数f及岩体的弹性模量e呈负相关。（3）采空区重新承载阶段。结合辛安煤矿112145工作面实际地质情况,设计了实验室试验方案。对该工作面煤层底板进行钻孔取芯,运用taw-3000电液伺服岩石三轴试验机记录了轴向应变、径向应变、轴压、围压、水压及出水口达到稳定渗流时的渗流量,分析了深部煤层底板卸荷并重新加载至破坏过程中的岩石渗透系数变化特征。试验分析得出:相比于正常加载情况下,弹性阶段卸载并重新加载至破坏的过程对岩石渗透系数影响较小;塑性阶段卸载并重新加载至破坏的过程有助于岩石阻渗能力的形成;峰后阶段卸载并重新加载至破坏的过程增大了岩石的渗透性能。4.结合华北石炭二叠系深部煤层底板破坏深度实测数据,运用多元非线性回归理论构建了深部煤层底板破坏深度数学模型,回归分析结果与实测结果的相关系数为0.9415,说明拟合程度高。在此基础上,结合19组华北型石炭二叠系深部煤层底板突水案例,考虑了工作面斜长、埋深、煤层底板含水层水压、煤层底板隔水层厚度的影响,通过matlab编写了pso优化svm中惩罚因子和核函数参数的程序,构建了深部煤层底板突水危险性评价的pso优化svm（pso-svm）模型。5.通过钻孔注水法及钻孔应力应变法两种观测手段同时对峰峰矿区辛安煤矿深部112145工作面的煤层底板破坏深度进行了实测,验证了深部煤层底板采动破坏力学模型和深部煤层底板破坏深度数学模型的正确性。工作面的安全回采验证了深部煤层底板采动卸荷破坏力学模型和深部煤层底板突水危险性预测模型的正确性。本文的研究成果为深部煤层底板破坏机理及其突水危险性预测研究提供了重要参考。
二、关于缓倾斜煤层浅部开采的破坏问题（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、关于缓倾斜煤层浅部开采的破坏问题（论文提纲范文）
（1）特厚急倾斜煤层水平分层开采地表沉陷规律研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 详细摘要 |
| Detailed Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 急倾斜开采研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 特厚急倾斜煤层水平分层开采研究现状 |
| 1.4 论文主要研究内容及方法 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 研究方法和技术路线 |
| 1.5 论文研究意义 |
| 2 特厚急倾斜煤层水平分层开采地表移动变形规律 |
| 2.1 特厚急倾斜煤层水平分层开采地质采矿特征 |
| 2.2 特厚急倾斜煤层水平分层开采地表破坏特征 |
| 2.3 特厚急倾斜煤层水平分层开采地表移动实测资料分析 |
| 2.3.1 角量参数定义 |
| 2.3.2 六采区地表移动实测资料分析 |
| 2.3.3 五采区地表移动实测资料分析 |
| 3.3.4 观测资料综合分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 特厚急倾斜煤层水平分层开采相似材料模拟实验 |
| 3.1 相似材料模拟实验基本原理 |
| 3.2 实验模型的设计 |
| 3.2.1 原型概况 |
| 3.2.2 相似参数的确定 |
| 3.2.3 模型观测 |
| 3.2.4 模型开采 |
| 3.3 覆岩移动破坏规律 |
| 3.3.1 覆岩破坏过程描述 |
| 3.3.2 覆岩破坏特征 |
| 3.3.3 覆岩移动规律 |
| 3.4 多工作面开采地表移动变形规律 |
| 3.4.1 地表下沉规律 |
| 3.4.2 地表水平移动规律 |
| 3.4.3 地表沉陷结果及其变化规律 |
| 3.5 实验与实测结果对比分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 特厚急倾斜煤层水平分层开采数值计算 |
| 4.1 离散元法基本原理 |
| 4.2 模型建立及参数选取 |
| 4.2.1 计算模型 |
| 4.2.2 参数选取及块体划分 |
| 4.3 计算结果分析 |
| 4.3.1 围岩破坏分析 |
| 4.3.2 围岩应力分析 |
| 4.3.3 围岩移动分析 |
| 4.3.4 地表移动分析 |
| 4.4 开采儿何因素对地表沉陷的影响 |
| 4.4.1 倾角对地表沉陷的影响 |
| 4.4.2 采厚对地表沉陷的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 特厚急倾斜煤层水平分层开采地表沉陷预计方法研究 |
| 5.1 开采沉陷预计理论 |
| 5.1.1 开采沉陷的一般模型 |
| 5.1.2 开采影响函数 |
| 5.2 概率积分法简介 |
| 5.2.1 概率积分预计公式 |
| 5.2.2 概率积分法在地表沉陷预计中的局限性 |
| 5.2.3 地表沉陷预计的发展方向 |
| 5.3 建模思路 |
| 5.3.1 特厚急倾斜煤层水平分层开采岩层移动传播规律 |
| 5.3.2 复合介质下随机介质单元的传播规律 |
| 5.4 基于开采影响传播角变化的沉陷预计模型 |
| 5.4.1 基于开采影响传播角变化的单元开采下沉盆地 |
| 5.4.2 基于开采影响传播角变化的地表移动和变形 |
| 5.5 地表移动计算参数分析 |
| 5.5.1 下沉系数 |
| 5.5.2 水平移动系数 |
| 5.5.3 主要影响角正切 |
| 5.5.4 拐点偏移距 |
| 5.5.5 开采影响传播角 |
| 5.6 实例证明 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 窑街三矿"三下"采煤应用研究 |
| 6.1 矿区概况 |
| 6.1.1 地质采矿条件 |
| 6.1.2 地面保护对象概况 |
| 6.2 采动影响分析 |
| 6.2.1 预计参数求取 |
| 6.2.2 开采地表沉陷预计 |
| 6.3 "三"下压煤开采措施和方案 |
| 6.3.1 "三下"压煤特征 |
| 6.3.2 "三下"压煤开采思路 |
| 6.3.3 "三下"压煤开采方案 |
| 6.3.4 开采方案对比与优选 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 后续研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（2）缓倾斜软煤层直角梯形巷道支护技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 缓倾斜软煤层巷道围岩应力分布规律研究现状 |
| 1.2.2 缓倾斜软煤层巷道支护技术研究现状 |
| 1.2.3 现有研究的不足 |
| 1.3 研究内容及方法 |
| 1.4 技术路线 |
| 2 工程概况及巷道围岩破坏特征分析 |
| 2.1 煤层赋存条件 |
| 2.2 工程条件 |
| 2.3 巷道围岩破坏特征 |
| 2.4 巷道围岩应力分布特征理论分析 |
| 2.4.1 顶板围岩应力分布特征 |
| 2.4.2 两帮围岩应力分布特征 |
| 2.5 基于相似模拟试验的巷道围岩应力分布特征研究 |
| 2.5.1 相似试验模型及参数选取 |
| 2.5.2 模型加载及试验设备 |
| 2.5.3 试验结果及分析 |
| 2.6 小结 |
| 3 缓倾斜软煤层直角梯形巷道支护设计 |
| 3.1 锚杆(索)支护理论及技术 |
| 3.1.1 锚杆(索)支护理论 |
| 3.1.2 锚杆(索)支护参数设计理论 |
| 3.2 基于围岩非对称应力的加密支护设计原则 |
| 3.3 基于围岩松动圈范围的锚杆长度设计原则 |
| 3.4 石炭井二矿煤层巷道支护参数设计 |
| 3.4.1 顶板锚杆参数确定 |
| 3.4.2 锚索支护参数确定 |
| 3.4.3 帮部支护参数确定 |
| 3.4.4 巷道支护方案 |
| 3.5 小结 |
| 4 巷道支护方案数值模拟分析 |
| 4.1 模型的建立 |
| 4.1.1 模型选取 |
| 4.1.2 岩层参数选取 |
| 4.1.3 支护结构参数选取 |
| 4.2 结果分析 |
| 4.2.1 竖向应力对比分析 |
| 4.2.2 水平应力对比分析 |
| 4.2.3 竖向位移对比分析 |
| 4.2.4 水平位移对比分析 |
| 4.2.5 围岩塑性区对比分析 |
| 4.3 围岩稳定性分析 |
| 4.4 小结 |
| 5 现场监测与围岩稳定性分析 |
| 5.1 主要监测项目及监测方法 |
| 5.1.1 巷道表面位移监测 |
| 5.1.2 巷道顶板离层的监测 |
| 5.1.3 锚杆受力状态监测 |
| 5.1.4 围岩松动圈测量 |
| 5.2 监测结果分析 |
| 5.2.1 巷道表面位移监测结果分析 |
| 5.2.2 巷道顶板离层的监测结果分析 |
| 5.2.3 锚杆受力状态监测结果分析 |
| 5.2.4 围岩松动圈结果分析 |
| 5.3 围岩稳定性对比分析 |
| 5.4 小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（3）特厚急倾斜煤层水平分层开采岩层及地表移动机理（论文提纲范文）
| 1 特厚急倾斜煤层水平分层开采岩层移动相似模拟试验 |
| 1.1 相似模型设计 |
| 1.2 覆岩移动与破坏特征分析 |
| 1.2.1 分层开采岩层移动破坏模式 |
| 1.2.2 浅部开采阶段 |
| 1.2.3 深部开采阶段 |
| 1.2.4 急倾斜煤层水平分层开采岩层移动机理 |
| 2 特厚急倾斜煤层水平分层开采地表移动变形规律 |
| 3 结论 |
（4）厚煤层开采覆岩破坏规律及粘土隔水层采动失稳机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 覆岩破坏国内外研究现状 |
| 1.2.2 深埋粘土工程特性国内外研究现状 |
| 1.2.3 存在的问题及发展趋势 |
| 1.3 研究内容和方法 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究方法 |
| 1.3.3 技术路线 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 厚煤层开采覆岩破坏规律 |
| 2.1 厚煤层开采覆岩破坏高度预计及保护层厚度选取方法 |
| 2.1.1 覆岩破坏高度实测数据 |
| 2.1.2 综放开采覆岩破坏高度经验公式 |
| 2.1.3 大采高覆岩破坏高度经验公式 |
| 2.1.4 厚煤层开采保护层厚度选取方法 |
| 2.2 近距离煤层组下组煤采空区下开采覆岩破坏高度预计 |
| 2.2.1 下组煤开采综合采厚Mz计算方法的改进 |
| 2.2.2 大屯矿区近距离煤层组下组煤开采“两带”高度实测 |
| 2.2.3 下组煤开采覆岩破坏高度分析 |
| 2.3 厚煤层开采覆岩破坏高度理论研究 |
| 2.3.1 覆岩破坏分带形式及“马鞍形”形态形成机理 |
| 2.3.2“两带”高度理论分析 |
| 2.3.3 覆岩破坏高度时空因素分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 薄基岩条件下粘-岩协同变形及结构失稳突变模型 |
| 3.1 薄覆岩和粘土层采动变形相似模拟 |
| 3.1.1 模型的建立 |
| 3.1.2 地层移动过程及变形形态 |
| 3.1.3 粘-岩断裂空隙主控因素分析 |
| 3.2 全软覆岩破断岩层对粘土层的力学传递 |
| 3.2.1 全软覆岩中薄基岩破断形式 |
| 3.2.2 破断岩层对粘土层的力学传递 |
| 3.3 静力载荷下粘-岩复合结构粘土层失稳突变模型 |
| 3.3.1 静力载荷下粘-岩复合结构分析模型 |
| 3.3.2 粘土层失稳的折叠突变模型 |
| 3.3.3 折叠突变模型对粘土层失稳的描述 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 深埋粘土工程特性及厚松散层内部采动变形探测 |
| 4.1 深埋粘土工程特性 |
| 4.1.1 深埋粘土物理性质分析 |
| 4.1.2 深埋粘土力学性质分析 |
| 4.2 受采动影响松散层内部移动变形探测 |
| 4.2.1 测站及观测仪器 |
| 4.2.2 松散层内部竖向移动变形规律 |
| 4.2.3 松散层厚度变形机理分析 |
| 4.2.4 松散层内部水平移动变形规律 |
| 4.3 流固耦合粘土层采动变形数值模拟 |
| 4.3.1 Midas/GTS软件简介及模型的建立 |
| 4.3.2 数值模拟计算结果与分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 采动变形粘土层隔水性失稳机理研究 |
| 5.1 粘土极限变形试验 |
| 5.1.1 粘土极限变形试验成套装置 |
| 5.1.2 试验结果 |
| 5.2 变形粘土细观结构研究 |
| 5.2.1 粘土层渗透性影响因素分析 |
| 5.2.2 变形粘土孔隙比细观成像及分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 粘土层隔水性失稳判据及工程实例 |
| 6.1 粘土层采动变形预计 |
| 6.2 粘土层隔水性失稳判别方法 |
| 6.2.1 粘土层隔水性指标确定 |
| 6.2.2 粘土层隔水性定量判别准则 |
| 6.3 工程实例 |
| 6.3.1 姚桥煤矿新东四采区地质条件 |
| 6.3.2 覆岩破坏高度预计 |
| 6.3.3 松散层底部粘土层隔水性评价 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论和展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 存在的不足 |
| 7.4 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（5）近直立煤层群综放开采冲击地压机理及预警技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 论文研究来源 |
| 1.2 研究背景与意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 冲击地压理论研究现状 |
| 1.3.2 动载诱冲机制研究现状 |
| 1.3.3 大倾角煤层冲击地压机理研究现状 |
| 1.3.4 冲击地压监测预警研究现状 |
| 1.4 需进一步研究的问题 |
| 1.5 主要研究内容及方法 |
| 1.5.1 研究内容 |
| 1.5.2 研究方法及技术路线 |
| 2 近直立煤层群冲击地压显现特征及诱冲因素研究 |
| 2.1 近直立煤层群地质及开采技术条件 |
| 2.2 近直立煤层群冲击地压显现特征 |
| 2.2.1 典型冲击地压事件 |
| 2.2.2 近直立煤层群冲击地压破坏特征 |
| 2.3 近直立煤层群冲击地压诱冲因素分析 |
| 2.3.1 冲击前后微震活动特征 |
| 2.3.2 冲击前后应力场演变特征 |
| 2.3.3 地表及围岩破坏特征 |
| 2.3.4 冲击地压诱冲因素总结 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 近直立煤层群开采静载应力分布规律研究 |
| 3.1 模型构建与模拟方案 |
| 3.1.1 数值模型 |
| 3.1.2 模拟研究方案 |
| 3.2 覆岩运移及煤岩应力场演化规律 |
| 3.2.1 近直立煤层群围岩应力场分布特征 |
| 3.2.2 近直立煤层群覆岩运移规律 |
| 3.2.3 工作面开采过程中采动应力分布特征 |
| 3.3 采空区充填材料力学性质对覆岩运移及应力场分布影响 |
| 3.3.1 应力场随充填材料力学性质的变化特征 |
| 3.3.2 覆岩运移随充填材料力学性质的变化规律 |
| 3.3.3 采空区不同充填材料力学性质下煤岩体塑性破坏特征 |
| 3.4 侧压力系数对覆岩运移及应力场分布影响 |
| 3.4.1 应力场随侧压力系数的变化特征 |
| 3.4.2 覆岩运移随侧压力系数的变化规律 |
| 3.5 煤层倾角对覆岩运移及应力场分布影响 |
| 3.5.1 应力场随煤层倾角变化 |
| 3.5.2 失稳破坏强度随煤层倾角变化 |
| 3.5.3 煤体运移规律随煤层倾角变化 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 近直立煤层群动载诱冲作用规律研究 |
| 4.1 煤岩体破裂震动位移场 |
| 4.2 动载源处理及震动波形拆分 |
| 4.2.1 震动波辐射模式设定 |
| 4.2.2 诱发近直立煤层群冲击地压的典型震动波计算和校准 |
| 4.2.3 基于同步压缩变换的震动波形拆分 |
| 4.3 动载模拟方案和损伤评估方法 |
| 4.3.1 冲击地压背景和破坏特征 |
| 4.3.2 动载计算模型构建和赋值 |
| 4.3.3 模型边界条件设置 |
| 4.3.4 震动波加载方法 |
| 4.3.5 冲击地压损伤评估方法 |
| 4.4 近直立煤层群动载诱冲数值模拟结果 |
| 4.4.1 震动波在煤岩介质中的传播特征 |
| 4.4.2 震动波引起的围岩动态响应 |
| 4.4.3 近直立煤层群巷道围岩的损伤特征 |
| 4.4.4 动载作用下巷道围岩损伤评估 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 近直立煤层群综放充填开采压撬型冲击地压机理研究 |
| 5.1 近直立煤层群综放充填开采走向岩梁受力分析 |
| 5.1.1 煤层群采空区走向充填布置 |
| 5.1.2 充填条件下基本顶超静定梁分析 |
| 5.1.3 充填条件下层间岩柱超静定梁分析 |
| 5.2 “近直立悬顶结构”倾向模型构建及力学分析 |
| 5.2.1 悬顶结构力学模型构建及受力分析 |
| 5.2.2 悬顶结构能量分布及影响因素分析 |
| 5.2.3 悬顶破裂诱冲能力分析 |
| 5.3 “近直立岩柱结构”倾向模型构建及力学分析 |
| 5.3.1 悬空岩柱力学模型构建及受力分析 |
| 5.3.2 悬空岩柱能量分布及影响因素分析 |
| 5.4 覆岩结构弹性能释放诱发动载扰动分析 |
| 5.5 近直立煤层群开采冲击地压机理分析 |
| 5.5.1 悬顶挤压效应和破裂诱发冲击地压 |
| 5.5.2 岩柱撬转破裂诱冲机理 |
| 5.5.3 压撬效应耦合冲击地压机理 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 近直立煤层群冲击地压多指标集成预警方法及工程验证 |
| 6.1 近直立煤层群综放充填开采冲击危险多指标集成预警原理 |
| 6.2 冲击地压危险前兆信息响应特征及指标体系 |
| 6.2.1 监测系统布置 |
| 6.2.2 冲击危险预警指标时序前兆特征分析 |
| 6.2.3 冲击危险预警指标空间前兆特征分析 |
| 6.2.4 冲击危险预警指标体系 |
| 6.3 冲击地压危险多指标集成预警模型 |
| 6.3.1 集成预警技术架构 |
| 6.3.2 集成预警模型构建 |
| 6.4 多指标集成预警模型工程验证 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 研究结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（6）华北地区深井巷道注浆加固分类研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 问题的提出 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究意义 |
| 1.4 研究内容和方法 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 研究方法 |
| 1.5 本文组织框架 |
| 第2章 华北地区深井巷道注浆加固调研 |
| 2.1 邯郸地区深井巷道注浆加固调研 |
| 2.1.1 冀中能源邯郸矿业集团陶二矿 |
| 2.1.2 冀中能源邯郸矿业集团郭二庄矿 |
| 2.1.3 冀中能源峰峰集团羊东矿 |
| 2.1.4 冀中能源峰峰集团磁西一号矿 |
| 2.2 邢台地区深井巷道注浆加固调研 |
| 2.2.1 冀中股份显德汪矿 |
| 2.2.2 冀中股份邢东矿 |
| 2.3 唐山地区深井巷道注浆加固调研 |
| 2.3.1 开滦集团唐山矿 |
| 2.3.2 开滦集团赵各庄矿 |
| 2.3.3 开滦集团范各庄矿 |
| 2.3.4 开滦集团吕家坨矿 |
| 2.3.5 开滦集团钱家营矿 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 巷道注浆加固分类指标探究 |
| 3.1 围岩稳定性因素分析 |
| 3.1.1 巷道围岩强度 |
| 3.1.2 地应力 |
| 3.1.3 岩体完整性 |
| 3.1.4 采动影响 |
| 3.1.5 其他影响因素 |
| 3.2 深井巷道注浆加固分类指标 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 深井巷道“双壳”注浆加固控制技术 |
| 4.1 深井巷道“双壳”注浆加固的概念 |
| 4.1.1 单壳注浆加固 |
| 4.1.2 连续叠加“双壳”注浆加固 |
| 4.1.3 非连续“双壳”加固 |
| 4.2 深井巷道“双壳”加固技术施工工艺 |
| 4.2.1 喷浆施工 |
| 4.3.2 锚杆(索)施工工艺 |
| 4.3.3 注浆工艺 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 华北地区深井巷道注浆加固分类表 |
| 5.1 深井巷道围岩稳定性分析 |
| 5.2 华北地区深井巷道注浆加固分类表 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 华北地区深井巷道注浆加固分类工业性试验 |
| 6.1 陶二矿南采区回风上山注浆加固控制 |
| 6.1.1 回风上山工程概况 |
| 6.1.2 巷道注浆加固控制技术 |
| 6.1.3 支护效果分析 |
| 6.2 邢东矿-850 m水平巷道注浆加固控制 |
| 6.2.1 工程概况 |
| 6.2.2 巷道注浆加固控制技术 |
| 6.2.3 支护效果分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 结论和展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和科研成果 |
（7）急倾斜特厚煤层水平分段开采夹持型冲击失稳机理研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 主要研究内容与方法 |
| 2 急倾斜分段开采夹持煤体受力及影响因素分析 |
| 2.1 急倾斜分段开采冲击显现特征 |
| 2.2 煤岩层冲击倾向性及物理力学参数测定 |
| 2.3 采场夹持煤体承载特征 |
| 2.4 三角塑性区受力分析 |
| 2.5 深部承载区采动应力分析 |
| 2.6 夹持煤体受力及分区的影响因素分析 |
| 2.7 小结 |
| 3 急倾斜分段开采覆岩破断失稳及其诱发动载扰动规律 |
| 3.1 覆岩破断及其诱发动载扰动规律 |
| 3.2 覆岩铰接结构失稳及其诱发动载扰动规律 |
| 3.3 小结 |
| 4 急倾斜分段开采覆岩演化及采动应力分布特征数值模拟 |
| 4.1 数值模型与方案 |
| 4.2 覆岩运移及夹持煤体受载演化过程 |
| 4.3 煤层倾角对覆岩运移及采动应力分布的影响 |
| 4.4 煤层真厚对覆岩运移及采动应力分布的影响 |
| 4.5 小结 |
| 5 急倾斜分段开采夹持型冲击机理 |
| 5.1 夹持冲击概念类型 |
| 5.2 急倾斜煤层采场冲击及支护破坏分析 |
| 5.3 动载诱发急倾斜采场冲击的相似模拟试验 |
| 5.4 急倾斜煤层巷道围岩稳定性及冲击破坏特征 |
| 5.5 小结 |
| 6 急倾斜分段开采冲击矿压防治对策及工程实践 |
| 6.1 急倾斜分段开采冲击矿压防治对策 |
| 6.2 窑街三矿急倾斜分段开采防冲实践 |
| 6.3 小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 研究结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（8）煤矿开采沉陷中岩土体的协同机理及预测（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| Extended Abstract |
| 目录 |
| 图清单 |
| 表清单 |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究目的及意义 |
| 1.3 开采沉陷研究现状 |
| 1.4 论文主要研究内容 |
| 1.5 研究方法及技术路线 |
| 1.6 本章小结 |
| 2 薄冲积层矿区岩体内部动态移动破坏规律的实验研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 相似材料实验研究 |
| 2.3 模型的观测方法 |
| 2.4 采场覆岩内部破坏规律 |
| 2.5 采场覆岩内部移动规律 |
| 2.6 岩体内部移动边界的提取 |
| 2.7 综合成果 |
| 2.8 本章小结 |
| 3 厚冲积层土体与岩体的协同作用研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 数值模拟 |
| 3.3 模拟结果及分析 |
| 3.4 厚冲积层对导水裂缝带影响的综合分析 |
| 3.5 实测验证分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 厚冲积层矿区土体沉陷响应研究的新方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 新方法的思路及实施步骤 |
| 4.3 淮南矿区实例应用 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 厚冲积层矿区开采沉陷机理研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 厚冲积层开采沉陷特性分析 |
| 5.3 淮南矿区煤层赋存的特殊性及实测资料 |
| 5.4 研究思路及模型 |
| 5.5 厚冲积层矿区开采沉陷移动机理 |
| 5.6 综合分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 厚冲积层矿区多煤层重复采动下沉系数研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 下沉系数的影响因素 |
| 6.3 重复采动下沉系数规律分析 |
| 6.4 综合分析 |
| 6.5 实测资料验证 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 矿山开采沉陷组合预测模型 |
| 7.1 已有预测模型及评价 |
| 7.2 厚冲积层矿区组合预测模型 |
| 7.3 最大移动和变形值求定 |
| 7.4 实例计算及参数分析 |
| 7.5 本章小结 |
| 8 结论与展望 |
| 8.1 主要工作及结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 不足及展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（9）缓倾斜煤层工作面临空侧巷道围岩动静载特征及冲击规律（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 国内外研究现状综述 |
| 1.3 主要研究内容及方法 |
| 2 缓倾斜煤层工作面临空巷围岩静载特征 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 工作面临空侧巷道冲击矿压显现特征 |
| 2.3 缓倾斜煤层工作面临空巷冲击机理 |
| 2.4 缓倾斜煤层临空侧顶底板应力分布特征 |
| 2.5 缓倾斜煤层临空侧巷道煤体受载规律 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 缓倾斜煤层临空侧覆岩结构演化及动载特征 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 缓倾斜煤层临空侧覆岩破断结构特征 |
| 3.3 缓倾斜煤层临空侧覆岩结构演化规律 |
| 3.4 缓倾斜煤层临空侧巷道动载特征 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 缓倾斜煤层临空侧巷道动静载数值模拟 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 模型建立及模拟方案 |
| 4.3 缓倾斜煤层临空巷静载应力特征 |
| 4.4 缓倾斜煤层临空巷动载作用特征 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 雨田矿临空侧巷道降载防冲工程实践 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 W1102工作面采前预评价 |
| 5.3 W1102工作面动静载监测预警 |
| 5.4 W1102工作面临空侧巷道冲击危险防治措施 |
| 5.5 W1102工作面临空侧巷道冲击危险防治体系 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 主要结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（10）深部煤层底板变形破坏机理及突水评价方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 完整型煤层底板突水机理研究 |
| 1.2.2 构造型煤层底板突水机理研究现状 |
| 1.2.3 煤层底板破坏深度研究现状 |
| 1.2.4 煤层底板突水危险性评价现状 |
| 1.3 深部煤层底板突水机理及其危险性评价亟待解决的问题 |
| 1.4 研究思路、内容及技术路线 |
| 1.4.1 研究思路 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 1.4.3 研究技术路线 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 煤层底板突水危险性主控因素体系 |
| 2.1 煤层底板突水危险性主控因素分析 |
| 2.1.1 煤层底板有效隔水层阻水性能主控因素分析 |
| 2.1.2 煤层底板承压含水层突水强度主控因素分析 |
| 2.2 煤层底板突水危险性主控因素体系 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 深浅部分界点的界定 |
| 3.1 深浅部分界点的界定 |
| 3.1.1 深浅部分界点数学解 |
| 3.1.2 判断流程 |
| 3.1.3 仿真模拟 |
| 3.2 深浅部分界点的稳定性验证 |
| 3.3 深浅部分界点的合理性验证 |
| 3.3.1 模糊C均值聚类模型 |
| 3.3.2 仿真模拟 |
| 3.3.3 深浅部分界点核验 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 深部煤层底板变形破坏机理分析 |
| 4.1 深部煤层底板破坏机理分析 |
| 4.2 深部煤层底板采动破坏机理分析 |
| 4.2.1 采场端部的塑性区破坏范围 |
| 4.2.2 深部煤层底板采动破坏力学模型 |
| 4.2.3 深部煤层底板最大破坏深度计算 |
| 4.2.4 深部煤层底板破坏深度及其相关影响因素分析 |
| 4.3 深部煤层底板采动卸荷破坏机理分析 |
| 4.3.1 卸荷作用对岩体破坏的影响 |
| 4.3.2 裂纹面端部分支裂纹扩展及其塑性区分布范围 |
| 4.3.3 深部煤层底板采动卸荷破坏力学模型 |
| 4.3.4 深部煤层底板岩体损伤断裂强度分析 |
| 4.4 深部煤层底板卸荷后重新加载破坏试验研究 |
| 4.4.1 实验原理 |
| 4.4.2 试验目的及方案设计 |
| 4.4.3 试验步骤 |
| 4.4.4 试验结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 深部煤层底板突水危险性预测 |
| 5.1 深部煤层底板破坏深度数学模型 |
| 5.1.1 建立数学模型 |
| 5.1.2 误差分析 |
| 5.2 深部煤层底板突水危险性预测的PSO优化SVM模型 |
| 5.2.1 PSO算法及原理 |
| 5.2.2 SVM算法及原理 |
| 5.2.3 PSO优化SVM模型 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 深部煤层底板破坏深度实测分析及其突水危险性预测—以峰峰矿区辛安煤矿为例 |
| 6.1 矿井概况 |
| 6.1.1 矿井基本情况 |
| 6.1.2 矿井地层概况 |
| 6.1.3 矿井煤层概况 |
| 6.1.4 矿井地质构造 |
| 6.1.5 矿井水文地质条件 |
| 6.1.6 工作面概况 |
| 6.2 深部煤层底板破坏深度研究 |
| 6.2.1 深部煤层底板破坏深度实测分析 |
| 6.2.2 112145工作面煤层底板破坏深度数值模拟分析 |
| 6.3 深部煤层底板突水危险性预测 |
| 6.3.1 实测数据的深浅部划分 |
| 6.3.2 深部煤层底板破坏深度预测 |
| 6.3.3 深部煤层底板突水危险性预测 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 博士在学期间发表的学术论文 |
| 博士在学期间参与的课题 |
四、关于缓倾斜煤层浅部开采的破坏问题（论文参考文献）
- [1]特厚急倾斜煤层水平分层开采地表沉陷规律研究[D]. 易四海. 中国矿业大学（北京）, 2009(03)
- [2]缓倾斜软煤层直角梯形巷道支护技术研究[D]. 沈攀. 西安科技大学, 2020(01)
- [3]特厚急倾斜煤层水平分层开采岩层及地表移动机理[J]. 戴华阳,郭俊廷,易四海,王更雨,刘爱军,孔拜,邹彪. 煤炭学报, 2013(07)
- [4]厚煤层开采覆岩破坏规律及粘土隔水层采动失稳机理研究[D]. 刘世奇. 中国矿业大学(北京), 2016(02)
- [5]近直立煤层群综放开采冲击地压机理及预警技术研究[D]. 何生全. 北京科技大学, 2021
- [6]华北地区深井巷道注浆加固分类研究[D]. 张利. 河北工程大学, 2012(04)
- [7]急倾斜特厚煤层水平分段开采夹持型冲击失稳机理研究[D]. 王正义. 中国矿业大学, 2019(09)
- [8]煤矿开采沉陷中岩土体的协同机理及预测[D]. 周大伟. 中国矿业大学, 2014(04)
- [9]缓倾斜煤层工作面临空侧巷道围岩动静载特征及冲击规律[D]. 解嘉豪. 中国矿业大学, 2018(02)
- [10]深部煤层底板变形破坏机理及突水评价方法研究[D]. 张风达. 中国矿业大学(北京), 2016(02)