一、煤层上覆地层含水不均匀性电法探测的可能性（论文文献综述）
王超[1]（2021）在《基于电阻率探测的煤矿采空区覆岩性状与场地稳定性研究》文中进行了进一步梳理煤层采出后形成采空区,而采空区的长期存在将始终面临稳定性问题,从开采到停采后漫长时间内由采空区失稳引发的地表塌陷层出不穷。随着城市用地不断外扩,采空区场地开始转化作为建筑用地,但面临诸多问题。目前对煤矿采空区认识尚且不足,而且缺乏有效的场地稳定性评价方法。尝试以电阻率为切入点深入认识煤矿采空区。推导非饱和岩石电阻率公式及受压岩石体积应变与电阻率关系式,提出基于电阻率的损伤变量计算方法以描述覆岩损伤演化;采用Res2d对采空区及岩体结构面进行电阻率正演与反演;依据三带电阻率特征提出基于电阻率探测、理论公式与钻孔揭露的点面结合的方法确定三带高度;明确电阻率与渗透性关系,引出渗透率比描述覆岩渗透变异性;依据损伤力学、电阻率和波速相关性验证采用电阻率计算岩体力学参数的合理性,结合RFPA数值试验与物理试验建立电阻率与力学参数的量化关系;结合岩体波速分级初步探讨依据电阻率判定覆岩岩性的可行性。将以上研究内容应用到鹤壁某煤矿采空区,采用FLAC3D模拟覆岩运移,将概率积分法、In SAR监测、地表变形观测结果作为验证,据此对场地稳定性进行评价,综合得出采空区场地稳定。本文研究将为采空区工程地质认识与场地稳定性评价提供理论与技术参考。
武智勇[2]（2021）在《冀北山地采空塌陷区地质灾害模式及致灾机理》文中研究表明山地老采空区地面移动变形破坏是地面建筑的主要威胁,因此,如何保证城市建设不受采空区的影响、确保地面建筑的安全性显得极为重要。本文以冀北山地鹰手营子矿区为例,综合采用资料收集、野外地质调查、原位监测、室内试验、数值模拟和理论分析等多种方法和技术手段,对山地老采空区地面地质灾害机理及场地适应性进行分析和评价,取得了如下研究成果:（1）依据冀北山地鹰手营子矿区煤矿开采引起的山地地质灾害的形成机理和分布特征,将山地煤矿老采空区场地破坏致灾模式划分为四类:滑动式致灾模式、拉张式致灾模式、沉陷式致灾模式和垮塌式致灾模式。这四类场地破坏模式分别受控于研究区岩石类型及性质、煤层的倾角、断层和地形及第四系松散层。（2）设计并进行了采空区不同岩性冒落物压实蠕变试验,揭示了老采空区冒落破碎岩石的压实蠕变结构变化过程特征。采空区冒落物压实试验表明破碎岩石压实蠕变过程可分成快速压实阶段、缓慢压实阶段和稳定固结阶段。破碎岩石的蠕变特征受载荷、岩性和岩石粒径的综合影响,荷载越大,岩石蠕变变形量越大,蠕变时间越长;破碎泥岩的蠕变变形量和时间最大,其次是砂泥岩混合体,砂岩最小。蠕变过程中,岩石粒径变化程度受岩性、载荷大小的影响,载荷越大,岩石强度越低,粒径变化越大。（3）模糊综合评价法可以实现对采空区进行地面稳定性评价,将研究区分为不稳定、较不稳定、相对较稳定、相对稳定四类地区。利用研究区的地裂缝分布情况和房屋受损情况进行验证,发现地裂缝的长度、宽度和数量以及房屋受损率逐渐增大,说明模糊综合评价方法的可靠性和评价结果的有效性。（4）通过数值模拟计算,得到研究区域地表沉降量、倾斜值、曲率值和水平变形值,评价了煤电机工业园区的地面稳定性,通过模拟对地面施加荷载的方式对该区域剩余移动变形和上覆岩层“活化”进行了计算和判别,对研究区进行了场地适应性评价,将其划分为场地适应性Ⅰ级、场地适应性Ⅱ级、场地适应性Ⅲ级和场地适应性Ⅳ级。场地适应性Ⅰ级的地区主要位于勘查评价区的西北和东北角;场地适应性Ⅱ级的地区主要位于老一路、中风眼、沙石堆和南环路所围区域;场地适应性Ⅲ级的地区主要位于四层煤出露位置以北及西风眼、中风眼以南所围成区域,以及燕鹰游艺机厂西南和勘查治理区以北所围成区域。场地适应性Ⅳ级的地区主要位于南环路以北及四层煤出露位置以南的区域。本论文图94幅,表格25个,参考文献共237篇。
罗斌[3]（2021）在《积水采空区围岩（煤）导水通道形成机理研究》文中指出2001-2020年我国共发生煤矿水害事故1079次,死亡4391人,其中老空水害事故次数527次,死亡2936人。在全国发生的煤矿水害事故中,山西的老空水害最为典型。针对山西省20年来发生的煤矿老空水害事故,以煤矿区水文地质结构为基础,从顶板型、同层型、底板型和隔离型老空水害事故类型中筛选了最为严重的同层型老空水害事故作为具体研究对象,采用微观结构表征技术、水质检测、浸泡试验、渗流试验、物理模型开挖试验等一系列手段,结合理论分析、综合物探监测以及数值模拟等方法,阐明了煤柱弱化规律及裂隙渗流特征,揭示了积水采空区围岩（煤）导水通道形成机理,获得的主要认识如下:（1）基于采空区冒裂范围影响的含水层以及构造的特征,对充水水源和充水通道进行分类分析,给出点状、线条状和面状充水通道的水量补给关系式。（2）在突水模拟试验中,引入微震监测技术对试验过程中煤体裂隙扩展位置进行了定位,结果显示微震最密集的区域与模型的破裂突水位置较为吻合,微震监测技术可较好的表征应力和水压耦合作用下导水通道形成过程中的微裂隙扩展演化规律。（3）采用了瞬变电磁和直流电法作为辅助探测手段,从掘进迎头到前方水体之间煤柱的电阻率在不同阶段的变化可以判断,该区域经历了原始状态阶段、产生裂隙阶段、裂隙扩展直至连通水体的阶段。在产生裂隙阶段由于不富水所以电阻率反而增大;当裂隙中充满水时,电阻率迅速减小,在实际工程中可以用来对导水通道演化的实时动态监测,在裂隙发展过程中制定并实施水害预防措施。（4）不同酸度水溶液中煤块、煤粉的浸泡试验表明,煤样被浸泡前后的表面变化特征明显,2000倍下扫描电镜观测到煤样表面出现蜂窝状的小孔洞。通过对浸泡水样进行水化学分析,得到了7组水样的水化学组分,绘制了Piper三线图、离子比值图,分析总结了酸性水浸泡煤中溶出离子的成因以及变化规律。（5）裂隙煤样的渗流特征试验研究发现:渗流过程中可能会出现渗透率突增,加压使煤样裂隙“闭合”而出现渗透性降低阶段。在围压相同条件下,部分煤样也出现了渗透率不同程度的降低的现象,而且波动较大,从试验渗流出的水中可以观测到细小煤颗粒,基本可以判断该阶段发生了细小的颗粒流,煤样的细微颗粒通过渗流通道进行运移,在堵塞的过程中出现渗透性总体降低的特点,同时也为渗透性突增蓄势。（6）导水通道中裂隙尺度对渗流特征具有控制作用,裂隙尺度0.09mm时所引起的压力消减强度可达1.33MPa,裂隙尺度0.2mm时消压强度为0.2MPa。结合速度分布特征可以得知,当裂隙通道中具有一处或者多处小于0.2mm的裂隙时,对应的透水征兆表现为煤体变湿,煤壁上不足以形成明显涌水现象。（7）基于以上研究结果,推导了防隔水煤柱的临界破坏厚度的计算模型,通过室内大型试验并结合数值模拟的方法优化了模型计算结果。裂隙发育尺度对渗流具有控制效应、当裂隙中存在小于0.2mm宽度的裂隙时,认为煤柱受到渗漏作用影响小,表现在整体破坏;当裂隙宽度最小处大于等于0.2mm时,煤柱失稳破坏为渗流-应力耦合作用,模型结果在突水事故案例中得到有效检验。积水采空区导水通道形成机理的研究补充和扩展了煤矿突水理论,对煤矿安全具有重要的意义。该论文有图108幅,表27个,参考文献274篇。
黄天缘[4]（2021）在《61303工作面特厚煤层采前防治水安全性评价》文中提出论文以唐家会煤矿61303工作面作为采前防治水安全性研究的工程背景,该工作面主采煤层厚度为23.1m,为特厚煤层,且煤层上覆有厚砂岩含水层,下有奥灰强含水层,曾发生突水淹井淹面事故,为确保61303综放面安全高效开采,进行采前防治水安全评价是十分必要的。论文在查阅了国内外特厚煤层的顶、底板水害探查与治理前沿技术与研究成果的基础上,分析了影响该面安全开采的主要充水因素;针对顶板厚层砂岩水计算了采动导水裂隙带发育高度,设计了顶板水探放孔并进行了采前疏放;针对底板灰岩水设计了物探探查、水文地质钻探、注浆加固及物探异常区探查验证与治理,并计算了采动底板突水系数。构建了采动工程地质模型,进行了数值分析与技术经济安全分析比选。获得如下成果:（1）61303工作面的主要充水因素为顶板砂岩裂隙水和底板奥灰水,顶板砂岩水设计了疏放钻孔,采用超前疏放后对煤层安全开采影响较小;底板奥灰水富水性强,为论文重点研究对象。（2）对于顶板砂岩水依据推进速度、恶化工作环境等问题设计并施工了112个顶板砂岩疏放孔,总计工程量为18063.5m,完成4个疏放水异常区的检查验证孔,进尺523m,累计放水量为686801.1m3。（3）针对强富水的奥灰底板含水层水,采用槽波、滑行波等物探方法对工作面内进行探测,发现物探异常区9处,设计施工了探查、注浆加固治理及验证孔65个,工程量4969.5m,透孔220次,工程量16584m,完成穿层注浆285次,注浆量666.57t。顺层加固钻孔23个（主孔9个,分支孔14个）,累计进尺13155.5m,扫孔进尺2046m,共注水泥218.2t,采用瞬变电磁对治理效果进行了效果检验。（4）施工井下探查孔时采取岩样,在实验室进行岩石力学、水理性能测试与薄片鉴定,获得了抗拉强度1.00MPa～5.19MPa、抗压强度1.30MPa～89.50MPa、凝泊松比0.10～0.40、孔隙率3.69～14.45、吸水率0.96～6.24、弹性模量5.08GPa～38.13GPa、变形模量3.68GPa～29.85GPa等。具有孔隙率大、抗拉强度低、石英含量高,隔水性能和再生隔水性能差等典型破坏演化特征。（5）根据唐家会煤矿61303工作面各岩层的岩石物理力学试验数据,创建了工程地质分析模型,并且运用软件FLAC3D进行数值模拟,模拟了6煤层顶板和底板沿着工作面横向推进过程中围岩变形破坏的演化规律,从而对61303工作面在含水层下的开采过程进行了研究,获取了工作面在开采期间沿着横向推进40m、80m、120m、160m、200m、240m、280m、300m距离时的竖向位移、竖向应力、塑性区等岩层的变化规律。（6）根据《煤矿防治水细则》等相关规程规范的经验公式,计算采动导水裂隙带高度为163～206.4m,底板破坏深度带为26m;6煤底板距奥含水层距离43.5～80.25m,承压水压最大为1.0MPa,计算的底板突水系数为0.022～0.043MPa/m,小于0.06 MPa/m,满足《煤矿防治水细则》要求,具备安全开采条件。（7）采用“大井法”计算出61303工作面正常涌水量453m3/h,最大涌水量571m3/h,设计综合排水能力为1100m3/h,具备较强的抗灾能力。综上所述,61303工作面已经具备了安全开采条件。论文完成时此工作面已经安全回采完毕,工作面实际涌水量为5m3/h左右,没有发生突水事故,表明论文所采用的顶板砂岩水超前疏放、底板灰岩水注浆改造的水害治理方法及手段对唐家会煤矿具有较高的适用性和推广性。图[58]表[14]参[71]
翟孟娟[5]（2021）在《五沟煤矿1026工作面DF68断层无煤柱开采安全评价》文中进行了进一步梳理我国受底板灰岩水威胁的开采煤层点多面广,其中因断层诱发的突水淹面淹井事故频发。论文研究的五沟煤矿,断层密度极高,留设的断层防水煤柱量大,资源损失严重。因此,如何采用现代岩土注浆加固技术,将断层破碎带由导水通道改造为隔水通道,实现断层无煤柱开采,成为岩土工程界研究的热点。因此开展1026工作面DF68断层无煤柱开采安全评价研究是十分必要。论文以五沟煤矿缩小DF68断层防水煤柱实现无断层煤柱开采为工程背景,在查阅国内外导水断层煤柱留设前沿技术与最新研究成果的基础上,结合地面、井下钻探及物探资料,系统地分析了1026工作面开采技术条件及DF68断层富含水性特征;设计并施工了井下断层探查、注浆治理与验证孔,采取了断层带及其周边岩样,测试了水理与力学性能,构建了采动演化特征模型,采用FLAC3D数值模拟等技术手段,分析了留设不同断层保护煤柱时采动顶、底板破坏特征及断层活化灾变规律;注浆改造了断层破碎带,改变了断层破碎带的阻隔水性能;加固了太灰含水层,有效提高了底板隔水层厚度,钻探验证了断层破碎带和灰岩含水层的注浆效果,获得了如下研究成果:（1）1026工作面原设计切眼长度62～210m,实施断层无煤柱开采后切眼92～240m;工作面顶板标高-460.00～-310.0m,煤厚2.12～5.55m,平均煤厚4m,平均倾角为8°,受多种水害威胁,留设的“四含”最小煤岩柱为62.4m;DF68断层为正断层,延展长度0.83km,落差0～35m,位于1026工作面南翼机巷附近,断层落差具有中间大、两头小的特点,原设计留设煤层防水煤柱30m,压煤30余万吨,工作面开采主要受顶板“四含”水,底板灰岩水及断层水威胁。（2）系统分析了1026工作面煤层赋存及水文地质条件,结合地面三维地震、地面物探、钻探资料以及对DF68断层地质与水文特征进行了评价,在新设计机巷实施了8次井下瞬变电磁探查,获得了断层带及工作面开采范围内物探异常区6处。（3）针对物探异常区,在工作面风、机巷设计3个钻场,施工异常区与断层探查钻孔14个,工程量743m,钻孔均未出水,表明DF68断层为不含（导）水断层。（4）使用RMT-150刚性压力机、SEM、XRD及XRF等仪器,对钻取的断层带及顶底板岩芯进行了抗压、抗拉强度实验微观成份分析,获得了各岩层力学性能参数、岩层电镜扫描图、X射线衍射图、X射线荧光图及颗粒成份SQX计算数据、颗粒成份谱峰识别结果与微观成份比例。（5）借助FLAC3D软件对留设不同断层防护煤柱宽度研究的工况下,模拟研究了工作面采动过程中断层带附近塑性区及应力演化规律,针对断层无煤柱开采可能引发的断层破碎带与底板灰岩含水层进行了注浆加固隔断,注浆量6384.4m3,注浆效果验证钻孔出水量均小于1m3/h,表明断层带注浆改变了断层破碎带属性,变导水通道为隔水层。（6）1026工作面上覆“四含”厚度为20.1～26.0m,平均22.33m,据工作面内1026-1采前水文检查孔抽水资料,其q=0.00683L/（s.m）,k=0.024m/d,属弱含水层,Ⅱ类水体,覆岩类型属中硬类型,按最大采高4.8m,综合规范、实测资料工程类比,设计留设的防砂安全煤（岩）柱高度为36.91m,小于实际留设高度62.4m,满足“三下”开采规范要求。（7）工作面煤层底板标高-352.3～-495.45m,太原群灰岩水位标高-156.24m,隔水层厚度42.19～60.55m,平均49.47m,底板注浆改造后,突水系数为0.046～0.059MPa/m,小于临界值0.06MPa/m,满足《煤矿防治水细则》要求。（8）从防治水安全角度评价,在做好工作面回采过程中监测、监控、排水及应急处置方案等调控措施的前提下,1026工作面DF68断层具备无煤柱安全回采的条件。论文完成时,1026工作面在没有留设断层煤柱的情况下已经安全回采了520m,工作面涌水量约3～5m3/h,表明论文研究所采用方法、手段、措施及得出的结论具有较高的可信性与可推广性。图[82]表[21]参[73]
刘小明[6]（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。
马立东[7]（2020）在《孟巴矿厚煤层多分层开采覆岩导水裂缝带发育规律研究》文中指出导水裂缝带发育高度与规律是水体下开采研究的重点,本文针对孟巴矿第三系Upper Dupi Tila（UDT）组巨厚强含水砂层下厚煤层开采,运用数值计算、现场探测和理论分析等方法,研究UDT强富水松散含水砂层下厚煤层分层开采导水裂缝带发育规律。在分析孟巴矿地质采矿条件的基础上,选用AHP法评价了 UDT含水层下安全开采影响因素,确定了地质构造、开采厚度、隔水层层位及厚度是影响UDT含水层下厚煤层安全开采的主要因素。应用关键层理论计算得到,在一分层开采厚度不大于3.2m条件下关键层结构是稳定的。应用FLAC3D数值模拟方法对厚煤层分层开采导水裂缝带发育规律进行模拟分析,模拟结果表明,一分层限高开采,关键层结构未失稳;二分层开采后关键层结构失稳,上覆岩层破坏高度增加。同时一、二分层间整体错距布置使得一分层区段煤柱失去支撑力,覆岩呈整体下沉运动。应用地表钻孔分别对二分层和三分层开采后导水裂缝带高度进行探测,探测结果表明,三分层开采后导水裂缝带高度为232.02m与二分层开采后的导水裂缝带高度（215.94m）比较,增幅仅7.4%,导水裂缝自上而下导水性增强。根据探测结果和模拟计算结果分析,一、二分层导水裂缝带高度与累计开采厚度呈线性关系,而三分层则转为幂函数关系,构建了孟巴矿厚煤层分层开采导水裂缝带发育高度预计模型,给出了厚煤层分层开采防水安全煤岩柱厚度确定方法。研究成果对孟巴矿UDT含水层下厚煤层安全采煤方案确定具有一定的参考应用价值。
饶家健[8]（2020）在《顾桥矿北二采区离层发育特征及水害形成机制研究》文中研究说明煤炭在开采过程中时刻面临着各种安全问题,其中,离层水害作为一种新兴的矿井水害类型,其突水前兆不明、瞬时突水量大、突水危害性强,时刻威胁矿井安全生产,引起人们的极大重视。为了保障矿井生产过程中免受离层水害所造成的经济损失和安全问题,需对煤层开采过程中离层空间发育特征及水害形成机制进行深入研究。选取顾桥矿北二采区11-2和13-1煤开采过程中覆岩作为研究对象,采用关键层理论、FLAC3D数值模拟,结合物探结果分析研究煤层采动过程中覆岩破坏规律并确定煤层采动后导水裂缝带高度;以11-2和13-1煤覆岩地质条件为基础,运用RFPA数值模拟软件,建立计算模型,直观的体现采动覆岩破坏后位于导水裂缝带外离层空间的发育情况;以离层空间周边水源及补给条件为基础,分析离层充水并发育离层水情况;基于离层水害的形成要素建立离层水害危险性评价系统,并将其运用到顾桥矿北二采区,对离层水害危险性进行评价。图40表20参101
王进尚[9]（2020）在《煤层底板破坏与递进导升协同突水致灾机理研究》文中进行了进一步梳理随着国内煤矿开采深度不断增大,来自奥陶系高承压岩溶裂隙水对下组煤层的安全回采威胁变大。据统计,80%左右的底板突水事故与断层有关,而底板隐伏断层由于其隐蔽性特点,一直是造成煤层底板突水的主要因素。为此,本文从华北煤田矿区近期发生煤层底板突水案例分析入手,为解决煤层底板隐伏断层突水的难题,采用理论分析、现场实测、室内试验、相似模拟和数值模拟相结合的方法,系统研究了煤层底板破坏与递进导升协同突水过程,揭示了采场底板隐伏断层底板破坏与递进导升协同突水致灾机理,取得了如下主要成果:（1）通过对河南受水害严重的焦作、郑州以及永城矿区的突水资料分析得出,在采动应力及承压水共同作用下,煤层底板具有导升现象的部位是构造发育部位,也是力学性质薄弱的部位,突水通道一般为隐伏导水断层、裂隙带等,岩溶含水层的富水性以及水压直接决定了突水与否和突水量大小,递进导升引起突水是煤层底板突水的普遍形式。并对近期发生的底板突水案例分析,阐述了底板隐伏构造在水压和矿压的共同作用下产生的递进导升现象,证实了底板采动破坏与递进导升协同突水这一现象的存在可能性。（2）基于线弹性断裂力学理论,建立了采场底板破坏与递进导升协同突水的力学模型,提出了底板破坏与递进导升协同突水评价判据;利用底板隐伏断层上端的应力强度因子,隐伏断层在采动应力及承压水水压共同作用下,断层面尖端应力集中,增加了应力强度因子,导升高度上升;随工作面的推进,断层面尖端应力变化重复上述,导升高度再次升高,有效隔水厚度减小,同时底板破坏深度加大,当其与导升高度对接时突水发生。推导出递进导升突水临界力学解析式和断层到底板破坏区的最小安全距离。（3）以焦作矿区赵固一矿开采二1煤层为背景,自主研发了煤层底板破坏与递进导升协同突水定点动态监测系统,并设计出采场含隐伏断层底板采动破坏与递进导升协同突水相拟材料模型,模拟表明底板采动破坏与导升高度的递进发展协同作用构成了底板突水的关键因素。随着工作面推进,隐伏断层递进导升过程经历了自然导升段、递进导升段、强化导升段以及贯通阶段四个阶段,与煤层底板岩体裂隙发育的速度和规模有着重要关系,当采动应力卸荷出现峰值时,递进导升程度加强且水量增加,底板岩体卸荷程度与递进导升强度和动态监测管出水量同步达到峰值,直观地揭示了采场底板破坏与递进导升协同突水机理及两者之间的时空演化规律。（4）采用FLAC3D数值模拟软件系统研究了底板裂隙扩展与隐伏断层递进导升突水动态发展过程。随着工作面的开挖,在水岩耦合共同作用下,隐伏断层周边渗流场与工作面前方的塑性破坏场逐渐对接,断层突水的危险通道渐渐形成,再现底板突水路径的应力场、渗流场演化过程,即围岩塑性破坏场与渗流场渐渐耦合过程,揭示了隐伏断层底板原位拉张裂隙产生→扩展以及水压跟踪传递→采动破坏带与递进导升带沟通→底板岩层破裂与递进导升协同突水机理,模拟结果与相似模拟的成果具有相近性和一致性。（5）利用高精度微震监测技术,对赵固一矿16001工作面底板实现了连续动态监测,获得了底板裂隙发育程度范围和隐伏断层递进导升突水过程,得出底板破坏与递进导升协同突水的微震事件时空分布规律,证实底板破坏与递进导升协同突水机理的合理性,具有重要的实践意义和广阔的工程应用前景。图[87]表[13]参[198]
王慧涛[10]（2020）在《煤矿底板突水机制与新型注浆材料加固机理及工程应用研究》文中认为据统计,我国60%左右的矿井事故与地下水相关,煤矿重特大事故中,水害造成的伤亡人数位居第2位,仅次于瓦斯事故。随着煤炭资源的开采,浅部煤矿越来越少,深部煤矿越来越多,导致高承压水、高地应力威胁日趋严重,导致深部煤矿开采中底板突水灾害控制成为重要研究课题。目前关于煤矿底板突水灾变机理、底板改造加固材料研发以及注浆材料的研发尚有诸多不足,成为了保证采煤安全进行的关键科学难题之一。本文从突水影响因素和灾变条件的角度切入,系统探讨了煤矿底板突水灾变特征;分析了不同阶段底板裂隙受力状态,并建立了裂隙抗剪强度模型,进而依据底板整体受力状态,提出煤层底板起劈判据;以COMSOL为模拟平台,获得煤层回采中多场信息演化规律,并以此提出煤层底板改造要求;基于过火煤矸石可有效提高胶凝活性的特点,结合底板改造要求,研发以过火煤矸石为主、少量水泥及粘土为辅的新型注浆加固材料,并分析其各项物理力学性能,最终提出新型奥灰含水层注浆材料工业试生产技术和工艺实施方案,验证新型材料的工程适用性,取得了一系列具有实用价值的研究成果。（1）从含水层性质、天然隔水层状态、底板岩性、采动矿压、开采方法等多角度展开分析,阐述了突水通道的发展过程;分析了煤矿底板突水灾变特征,包括复杂性特征、时空特征、采动破坏特征以及强危害性特征,建立了底板突水地质模型,为非构造型底板突水机理提供基础。（2）在分析煤矿底板弱化损伤的基础上,分别建立了未突阶段（第一阶段）、突水阶段（第二阶段）、稳定阶段（第三阶段）的裂隙抗剪强度模型,得出节理裂隙的特征参数（起伏程度、粗糙度等）变化时,水流参数（流速、渗压）将相应改变;建立了承压水条件下,底板岩体的强度模型,当围岩应力状态超过岩石强度破坏准则时,裂隙会发生起劈,进而形成劈裂通道,得出裂隙起劈方向、劈裂通道扩展方向均与大主应力方向一致。（3）岩体裂隙网络对奥灰底板岩层的透水性具有显着影响,地下水压力场呈现明显各向异性特征,地下水压力等势线由平滑曲线变为折线;不同的渗流压力等势面逐渐从奥灰底板区域向采空区底边界靠拢并包裹,最终对采空区底边界形成包围,在采空区附近渗流压力等势面相比其他区域更为密集;注浆改造厚度的增加对于减小底板最大位移的影响不显着,但是可显着减小采空区涌水量;注浆改造对于采空区涌水量的限制效果很突出,但是对控制采空区底板位移的效果不显着。（4）基于过火煤矸石可有效提高胶凝活性的特点,研发以过火煤矸石为主、少量水泥及粘土为辅的新型注浆加固材料:得出随着过火煤矸石含量的增加,新型材料流动性大于普通硅酸盐水泥,浆液具有优异的长距离泵送性及操作性能;新型材料的胶凝时间可通过调节速凝剂、早强剂等外加剂含量而实现相应调整,可保证浆液具有良好的扩散性能;与传统材料相比,当水泥含量一定时,新型材料的中后期强度存在较为明显的提升;新型材料体系中的过火煤矸石可有效提高结石体的致密度和抗渗性,削弱大含量粘土导致结石体抗渗性较差的缺陷。（5）基于室内材料研发试验和工业生产标准,提出了新型奥灰含水层注浆材料工业试生产技术和工艺实施方案;通过布设位移计、孔应力计、渗压计和锚杆测力计实时记录注浆过程中和加固后底板围岩的稳定性和涌水压力变化,对比分析了新型注浆材料在奥灰底板治理工程中的性能优势,验证了自主研发的新型绿色奥灰含水层注浆材料具有良好的工程适用性,对类似工程具有重要的应用价值。
二、煤层上覆地层含水不均匀性电法探测的可能性（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、煤层上覆地层含水不均匀性电法探测的可能性（论文提纲范文）
（1）基于电阻率探测的煤矿采空区覆岩性状与场地稳定性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 开采沉陷动态过程研究现状 |
| 1.2.2 煤矿采空区覆岩性状研究现状 |
| 1.2.3 采空区场地稳定性评价研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容与技术路线 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 岩石电阻率理论分析 |
| 2.1 基于阿尔奇经验公式的岩石电阻率计算分析 |
| 2.2 基于物理串并联的岩石电阻率计算模型 |
| 2.3 基于麦克斯韦电导率理论公式的岩石电阻率计算模型 |
| 2.4 岩石电阻率的各向异性 |
| 2.5 受压岩石的电阻率变化特征 |
| 2.6 基于电阻率的岩石损伤演化特征 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 采空区及岩体结构电阻率特征 |
| 3.1 高密度电法正演与反演计算理论 |
| 3.2 覆岩断层电阻率特征 |
| 3.3 井筒电阻率特征 |
| 3.4 裂隙电阻率特征 |
| 3.5 空洞电阻率特征 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 基于电阻率的煤矿采空区覆岩力学性状描述 |
| 4.1 覆岩三带发育特征 |
| 4.1.1 基于欧拉梁的覆岩裂隙演化特征描述 |
| 4.1.2 基于电阻率探测的覆岩三带发育高度确定 |
| 4.2 基于电阻率的覆岩岩体渗透率变化特征 |
| 4.3 采动岩体力学参数计算 |
| 4.3.1 岩体力学参数计算方法 |
| 4.3.2 物理试验与理论分析 |
| 4.3.3 数值试验与理论分析 |
| 4.3.4 应用探讨 |
| 4.3.5 工程岩体抗剪强度参数计算 |
| 4.4 基于电阻率的采空区覆岩岩性判定的初步探讨 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 煤矿采空区场地稳定性评价现场实践 |
| 5.1 工程地质概况 |
| 5.2 场区综合物探 |
| 5.3 采空区覆岩三带发育高度 |
| 5.4 采动覆岩渗透性评价及力学参数估算 |
| 5.5 地表移动变形计算与场地稳定性评价 |
| 5.5.1 采矿数值模拟理论分析 |
| 5.5.2 采矿数值模拟结果分析 |
| 5.5.3 数值模拟结果验证与补充 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 展望 |
| 附录1 部分公式推导过程 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（2）冀北山地采空塌陷区地质灾害模式及致灾机理（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题依据和背景 |
| 1.2 国内外研究现状及存在的问题 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 1.4 论文工作量 |
| 2 鹰手营子矿区采空塌陷区地质概况 |
| 2.1 研究区域地理位置及地形地貌概况 |
| 2.2 采空区地质环境概况 |
| 2.3 矿区煤系地层特征 |
| 3 山地煤矿老采空区地表变形监测及致灾模式 |
| 3.1 矿区煤矿开采情况介绍 |
| 3.2 汪庄煤矿采空区沉降监测 |
| 3.3 山地煤矿老采空区场地破坏及致灾模式 |
| 3.4 采空区场地致灾模式的地质控制因素 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 采空区冒落物压实蠕变试验研究 |
| 4.1 采空区覆岩变形破坏特征 |
| 4.2 研究区覆岩垮落带特征 |
| 4.3 试验装置及试验设计 |
| 4.4 试验结果及分析 |
| 4.5 模型验证及分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 山地煤矿老采空区地面稳定性评价 |
| 5.1 InSAR技术监测地面沉降 |
| 5.2 老采空区地面稳定性模糊综合评价的影响因素及分析 |
| 5.3 老采空区地面稳定性模糊数学综合评价 |
| 5.4 评价结果验证与分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 山地煤矿老采空区场地适应性评价 |
| 6.1 数值模拟理论基础 |
| 6.2 模型的设计与求解 |
| 6.3 计算结果及其分析 |
| 6.4 煤电机工业园区老采空区场地稳定性评价 |
| 6.5 场地适应性评价标准及技术路线 |
| 6.6 评价场地范围介绍 |
| 6.7 场地适应性评价模型设计与求解 |
| 6.8 场地适应性评价结果 |
| 6.9 本章小结 |
| 7 结论及创新点 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 参考文献 |
| 附录1 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（3）积水采空区围岩（煤）导水通道形成机理研究（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 存在的问题 |
| 1.4 研究内容及技术路线 |
| 2 老空水特征及隔水煤柱失稳分析 |
| 2.1 采空区分布特征 |
| 2.2 老空水类型及蓄水特征 |
| 2.3 老空突水的流态演化描述 |
| 2.4 隔水煤岩住临界厚度力学分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 煤体开挖渗流破坏试验研究 |
| 3.1 试验装置及材料 |
| 3.2 试验方案 |
| 3.3 微震监测及结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 老空水对煤微观结构的影响机制研究 |
| 4.1 煤体带压浸泡设备及方法 |
| 4.2 煤体微观结构实验系统及观测 |
| 4.3 浸水条件下煤-水交互化学作用分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 含细观裂隙煤样的渗流试验研究 |
| 5.1 构建的渗流试验系统的目的与意义 |
| 5.2 渗流试验系统的技术指标与组成 |
| 5.3 开采扰动后裂隙发育煤岩渗流试验 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 煤矿采空区围岩(煤)渗流突水特征数值模拟 |
| 6.1 有限元软件简介 |
| 6.2 裂隙渗流模型及模拟研究 |
| 6.3 裂隙局部渗流模拟研究 |
| 6.4 围岩(煤)临界厚度计算模拟 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 主要创新性成果 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附表1 |
| 附表2 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（4）61303工作面特厚煤层采前防治水安全性评价（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究目的及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国内研究现状 |
| 1.2.2 国外研究现状 |
| 1.3 研究的主要内容 |
| 1.4 研究方法 |
| 1.5 技术路线 |
| 第二章 61303 工作面地质及水文地质条件 |
| 2.1 矿井的基本概况 |
| 2.2 61303 工作面情况 |
| 2.2.1 工作面基本概况 |
| 2.2.2 煤层顶、底板岩层 |
| 2.3 地质条件 |
| 2.3.1 地层 |
| 2.3.2 区域构造 |
| 2.3.3 煤层 |
| 2.4 水文地质条件 |
| 2.4.1 含水层 |
| 2.4.2 隔水层 |
| 2.4.3 地下水的补给、径流、排泄条件 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 工作面充水因素及水害威胁分析 |
| 3.1 顶、底板岩石物理力学特征 |
| 3.1.1 物理力学指标 |
| 3.1.2 岩石矿物微观分析 |
| 3.2 工作面充水因素分析 |
| 3.2.1 工作面充水水源 |
| 3.2.2 工作面充水通道 |
| 3.2.3 工作面涌水量计算 |
| 3.3 采空区积水威胁分析 |
| 3.4 工作面回采水害威胁分析 |
| 3.4.1 顶板砂岩水害分析 |
| 3.4.2 采空区积水威胁分析 |
| 3.4.3 底板水害分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 工作面水害防治技术措施 |
| 4.1 顶板水害探查与治理 |
| 4.1.1 顶板水害探查 |
| 4.1.2 顶板水疏放 |
| 4.1.3 顶板水疏放效果 |
| 4.2 采空水防治措施 |
| 4.3 底板水害探查与治理 |
| 4.3.1 物探探查 |
| 4.3.2 水文地质钻探及注浆加固 |
| 4.3.3 物探异常区探查验证与治理 |
| 4.4 封闭不良钻孔探查与治理 |
| 4.5 防排水系统建立 |
| 4.5.1 61303 工作面排水系统设计 |
| 4.5.2 排水能力 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 工作面推进过程中岩层变化规律的FLAC~(3D)模拟 |
| 5.1 FLAC~(3D)数值模拟软件的概述 |
| 5.1.1 FLAC~(3D)的简介 |
| 5.1.2 FLAC~(3D)的优缺点 |
| 5.1.3 FLAC~(3D)的求解流程 |
| 5.2 数值模型的建立 |
| 5.2.1 数值模拟模型 |
| 5.2.2 数值模拟计算结果分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 工作面防治水安全性综合评价 |
| 6.1 顶板水害安全性评价 |
| 6.2 老空水害安全性评价 |
| 6.3 底板水害安全性评价 |
| 6.4 封闭不良钻孔水害安全评价 |
| 6.5 工作面排水系统评价 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 结论及展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（5）五沟煤矿1026工作面DF68断层无煤柱开采安全评价（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究目的及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 采动断层活化及断层防护煤柱留设研究现状 |
| 1.2.2 数值模拟在断层研究中的应用现状 |
| 1.2.3 煤层底板突水机理研究 |
| 1.2.4 底板注浆技术研究 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.3.1 水文地质条件研究 |
| 1.3.2 DF68断层探查分析 |
| 1.3.3 10煤开采覆岩破坏规律研究 |
| 1.3.4 底板注浆加固改造研究分析 |
| 1.3.5 1026工作面采前防治水及开采安全性评价 |
| 1.4 研究技术路线 |
| 第二章 1026工作面水文地质条件 |
| 2.1 地质条件分析 |
| 2.1.1 1026工作面位置 |
| 2.1.2 地层情况 |
| 2.1.3 煤层特征 |
| 2.1.4 地质构造 |
| 2.2 水文地质条件分析 |
| 2.2.1 水文地质条件分析 |
| 2.2.2 灰岩岩溶含水层 |
| 2.3 DF68断层探查分析 |
| 2.4 1026工作面里段面内构造槽波探测 |
| 2.5 1026工作面顶板富水性瞬变电磁法探测 |
| 2.6 1026工作面工程地质条件 |
| 2.6.1 10煤煤层顶底板岩性特征 |
| 2.6.2 岩块强度室内试验结果与分析 |
| 2.6.3 阻水性能评价 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 DF68 断层防护煤柱留设数值模拟研究 |
| 3.1 FLAC~(3D)软件的基本功能 |
| 3.2 计算模型设计 |
| 3.3 1026工作面的数值模拟 |
| 3.3.1 岩体的应力变化 |
| 3.3.2 顶底板垂直位移变化特征 |
| 3.3.3 顶底板塑性区变化特征 |
| 3.3.4 采动后断层渗流特征及顶底板岩体内孔隙水压分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 工作面防治水工程探查分析 |
| 4.1 工作面治理前涌水量预计 |
| 4.1.1 煤层顶底板砂岩裂隙含水层涌水量估算 |
| 4.1.2 10煤层底板灰岩涌水量估算 |
| 4.1.3 工作面最大涌水量估算 |
| 4.2 底板改造钻探探查分析 |
| 4.2.1 10煤底板灰岩含水层特征 |
| 4.2.2 10煤底板灰岩突水系数计算 |
| 4.2.3 底板注浆改造含水层范围及层位选择 |
| 4.3 底板钻孔注浆过程 |
| 4.3.1 钻孔设计 |
| 4.3.2 底板钻孔注浆过程 |
| 4.4 注浆改造后效果评价 |
| 4.4.1 顶板砂岩裂隙含水层(段) |
| 4.4.2 底板灰岩含水层 |
| 4.4.3 探查成果分析 |
| 4.4.4 太灰水突水系数计算 |
| 4.4.5 工作面回采期间涌水量预测 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 工作面采前防治水安全评价 |
| 5.1 “四含”水 |
| 5.2 10煤顶板砂岩裂隙水 |
| 5.3 面内及周边断层水 |
| 5.4 10煤底板太灰水 |
| 5.4.1 突水系数评价 |
| 5.4.2 开采经验分析评价 |
| 5.4.3 安全隔水层厚度分析评价 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 DF68断层下盘无煤柱开采安全评价 |
| 6.1 “四含”水害评价 |
| 6.1.1 按“三下”开采规范留设 |
| 6.1.2 按“计算机数值计算”成果留设 |
| 6.1.3 五沟煤矿实测成果资料 |
| 6.1.4 10煤开采“四含”水害评价 |
| 6.2 1026工作面太灰突水危险性评价 |
| 6.3 顶底板砂岩裂隙水突水危险性评价 |
| 6.3.1 10煤底板采动导水破坏带 |
| 6.3.2 “突水系数法”评价分析 |
| 6.4 经济效益分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 |
（6）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 |
（7）孟巴矿厚煤层多分层开采覆岩导水裂缝带发育规律研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究的背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 冈瓦纳地层研究现状 |
| 1.2.2 导水裂缝带研究现状 |
| 1.2.3 分层重复开采研究现状 |
| 1.2.4 水体下开采研究现状 |
| 1.2.5 文献综述 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 研究方法及技术路线 |
| 1.4.1 研究方法 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 2 孟巴矿地质采矿条件分析 |
| 2.1 孟巴井田地质采矿条件概况 |
| 2.1.1 井田地层赋存结构特征 |
| 2.1.2 岩体物理力学性质及结构 |
| 2.1.3 地质构造 |
| 2.1.4 含水层特征分析 |
| 2.1.5 隔水层特征分析 |
| 2.1.6 开采现状 |
| 2.1.7 井田开采条件特殊性分析 |
| 2.2 UDT含水层下安全开采影响因素分析 |
| 2.2.1 UDT含水层下安全开采影响因素评价模型 |
| 2.2.2 影响因素作用及特点分析 |
| 2.2.3 评价因素量化 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 厚煤层分层开采导水裂缝带数值模拟 |
| 3.1 数值模拟建模流程 |
| 3.1.1 FLAC~(3D)软件介绍 |
| 3.1.2 FLAC~(3D)莫尔—库伦本构模型 |
| 3.1.3 FLAC~(3D)模型建立及参数 |
| 3.2 孟巴矿厚煤层分层开采数值模拟计算分析 |
| 3.2.1 一分层模型计算结果分析 |
| 3.2.2 二分层模型计算结果分析 |
| 3.2.3 三分层模型计算结果分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 厚煤层分层开采导水裂缝带探测 |
| 4.1 厚煤层分层开采导水裂缝带探测设计 |
| 4.1.1 探测钻孔布置及结构 |
| 4.1.2 探查观测技术手段确定和观测要求制定 |
| 4.2 钻探成果与数据分析 |
| 4.2.1 钻孔施工成果概况 |
| 4.2.2 钻孔冲洗液漏失量变化分析 |
| 4.2.3 钻孔电视成像 |
| 4.2.4 钻孔岩芯比对分析 |
| 4.3 厚煤层分层开采实测导水裂缝带发育规律 |
| 4.3.1 二分层导水裂缝带发育高度确定 |
| 4.3.2 三分层导水裂缝带发育高度确定 |
| 4.3.3 导水裂缝带发育规律分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 厚煤层分层开采覆岩导水裂缝带发育规律 |
| 5.1 厚煤层分层开采覆岩破坏特征分析 |
| 5.1.1 厚煤层分层开采结构稳定性判别 |
| 5.1.2 孟巴矿厚煤层分层开采覆岩结构演化特征 |
| 5.2 孟巴矿厚煤层分层开采导水裂缝带发育规律 |
| 5.2.1 厚煤层分层开采导水裂缝带高度预计模型 |
| 5.2.2 厚煤层分层开采防水安全煤岩柱确定方法 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（8）顾桥矿北二采区离层发育特征及水害形成机制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题依据背景 |
| 1.2 研究意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 顶板水害和覆岩破坏理论研究进展 |
| 1.3.2 离层发育特征研究 |
| 1.3.3 离层水形成机制研究 |
| 1.4 研究内容 |
| 1.5 研究方案及技术路线 |
| 2 研究区概况 |
| 2.1 矿井概况 |
| 2.2 北二采区地质概况 |
| 2.2.1 地层 |
| 2.2.2 煤层 |
| 2.2.3 构造 |
| 2.3 北二采区水文地质概况 |
| 3 北二采区煤层开采覆岩破坏规律 |
| 3.1 北二采区煤层覆岩工程地质特征 |
| 3.1.1 11-2煤层覆岩工程地质特征 |
| 3.1.2 13-1煤层覆岩工程地质特征 |
| 3.2 覆岩破坏规律数值模拟研究 |
| 3.2.1 原理 |
| 3.2.2 模型建立 |
| 3.2.3 模拟结果分析 |
| 3.3 导水裂缝带高度综合确定及空间发育规律 |
| 3.3.1 理论分析 |
| 3.3.2 导水裂缝带高度确定 |
| 4 北二采区离层发育特征及其模拟研究 |
| 4.1 离层发育类型判断 |
| 4.2 离层发育层位理论判别 |
| 4.3 离层发育RFPA模拟及特征分析 |
| 4.3.1 原理 |
| 4.3.2 模型建立 |
| 4.3.3 模拟结果分析 |
| 5 北二采区离层水形成机制及水害危险性评价 |
| 5.1 北二采区离层水形成机制 |
| 5.1.1 可积水离层空间发育位置分析 |
| 5.1.2 离层水形成机制及发育情况分析 |
| 5.2 离层水害危险性评价系统 |
| 5.2.1 离层水害形成要素分析 |
| 5.2.2 离层水害危险性评价系统 |
| 5.3 北二采区离层水害危险性评价 |
| 5.3.1 11-2与13-1煤层回采后离层水形成机制 |
| 5.3.2 离层水贯穿最大隔水层厚度分析 |
| 5.3.3 离层水害危险性评价 |
| 6 结论 |
| 参考文献 |
| 附表 |
| 后记和致谢 |
| 作者简介 |
（9）煤层底板破坏与递进导升协同突水致灾机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 底板突水理论研究进展 |
| 1.2.2 断层突水机理研究进展 |
| 1.2.3 递进导升突水研究进展 |
| 1.2.4 底板采动破坏研究进展 |
| 1.2.5 流固耦合模拟试验系统研究进展 |
| 1.2.6 底板突水监测技术研究进展 |
| 1.3 存在的问题与发展趋势 |
| 1.4 主要研究内容与技术路线 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 研究方法及技术路线 |
| 2 河南矿区水文地质特征及突水影响因素分析 |
| 2.1 河南矿区水文地质特征 |
| 2.1.1 焦作矿区 |
| 2.1.2 郑州矿区 |
| 2.1.3 永城矿区 |
| 2.2 底板破坏与递进导升协同突水案例分析 |
| 2.2.1 矿井概况 |
| 2.2.2 矿井水文地质概况 |
| 2.2.3 突水地点 |
| 2.2.4 突水水源 |
| 2.2.5 突水通道 |
| 2.2.6 突水原因 |
| 2.3 底板破坏与递进导升协同突水影响因素 |
| 2.3.1 地质构造 |
| 2.3.2 承压水水压 |
| 2.3.3 矿山压力 |
| 2.3.4 底板隔水层厚度及岩性组合 |
| 2.4 底板破坏与递进导升现象观测 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 底板破坏与递进导升协同突水机理研究 |
| 3.1 煤层底板裂隙扩展数学模型 |
| 3.1.1 裂纹尖端区域的应力场和位移场 |
| 3.1.2 裂隙的扩展长度 |
| 3.1.3 不连续节理岩体强度分析 |
| 3.2 采动过程中岩体变形对水压影响 |
| 3.2.1 基本微分方程 |
| 3.2.2 岩石体应变与孔隙中液体压力分析 |
| 3.2.3 底板异常高压水产生原因研究 |
| 3.3 采动底板破坏特征力学分析 |
| 3.3.1 底板破坏带分布形态 |
| 3.3.2 底板破坏深度力学分析确定 |
| 3.4 底板破坏与递进导升协同突水规律研究 |
| 3.4.1 底板破坏与递进导升协同突水机理 |
| 3.4.2 底板破坏与递进导升协同突水断裂力学模型 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 底板破坏与递进导升协同突水规律的相似模拟试验研究 |
| 4.1 相似理论 |
| 4.2 岩层顶底板力学性质测试 |
| 4.3 模型试验设计 |
| 4.4 试验过程及分析 |
| 4.4.1 试验过程呈现 |
| 4.4.2 煤层底板岩体的应力变化规律 |
| 4.4.3 煤层底板承压水的递进导升变化规律 |
| 4.4.4 工作面回采过程中底板岩体的裂隙发育与递进导升协同规律 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 底板采动裂隙分布与递进导升规律数值模拟研究 |
| 5.1 数值模拟方法 |
| 5.2 数值模型建立 |
| 5.3 底板岩层破裂与递进导升协同突水过程 |
| 5.3.1 底板的损伤演化与渗流场耦合过程分析 |
| 5.3.2 底板突水路径的应力场演化过程分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 基于底板破坏与递进导升协同的突水危险性预测 |
| 6.1 基于底板破坏与递进导升协同突水机理的监测 |
| 6.1.1 16001工作面概况 |
| 6.1.2 直流电法探查灰岩水在底板的自然导升高度 |
| 6.1.3 底板裂隙发育程度及范围的微震监测研究 |
| 6.1.4 基于统计公式底板破坏深度的确定 |
| 6.1.5 底板突水性危险评价 |
| 6.2 底板突水危险性预测验证 |
| 6.2.1 工程概况 |
| 6.2.2 突水简述 |
| 6.2.3 突水水源与导水通道 |
| 6.2.4 底板突水危险性评价 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读博期间主要科研成果 |
（10）煤矿底板突水机制与新型注浆材料加固机理及工程应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景与研究意义 |
| 1.1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.2 选题目的与依据 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 底板突水机理研究现状 |
| 1.2.2 底板注浆加固材料研发现状 |
| 1.2.3 底板突水加固机理研究现状 |
| 1.2.4 底板突水防治技术研究现状 |
| 1.3 存在的问题 |
| 1.3.1 底板突水机理 |
| 1.3.2 岩体弱化裂隙扩展 |
| 1.3.3 奥灰底板注浆堵水加固材料 |
| 1.4 主要研究内容、技术路线与创新点 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 1.4.3 创新点 |
| 第二章 煤矿底板突水灾变特征及地质模型 |
| 2.1 底板突水影响因素分析 |
| 2.1.1 地下水因素 |
| 2.1.2 地质因素 |
| 2.1.3 工程因素 |
| 2.2 底板突水灾变条件 |
| 2.2.1 底板下承压含水层 |
| 2.2.2 地层渗透弱化 |
| 2.2.3 工作面采动影响 |
| 2.2.4 导水通道扩展 |
| 2.3 底板突水灾变特征 |
| 2.3.1 底板突水复杂性特征 |
| 2.3.2 底板突水时空特征 |
| 2.3.3 底板突水采动破坏特征 |
| 2.3.4 底板突水强危害性特征 |
| 2.4 底板突水地质模型 |
| 2.4.1 水文地质情况 |
| 2.4.2 地质模型力学简化 |
| 2.4.3 地质力学模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 底板裂隙抗剪强度及突水机理 |
| 3.1 底板损伤弱化因素 |
| 3.1.1 裂隙粗糙度 |
| 3.1.2 承压水作用 |
| 3.1.3 界面力学参数分析 |
| 3.1.4 裂隙细观特征 |
| 3.2 底板裂隙受力分析 |
| 3.2.1 未突阶段受力分析 |
| 3.2.2 突水阶段受力分析 |
| 3.2.3 稳定阶段受力分析 |
| 3.2.4 底板裂隙稳定性分析 |
| 3.3 底板裂隙抗剪强度 |
| 3.3.1 节理裂隙突水过程 |
| 3.3.2 未突阶段抗剪强度模型 |
| 3.3.3 突水阶段抗剪强度模型 |
| 3.3.4 稳定阶段抗剪强度模型 |
| 3.4 底板整体受力分析 |
| 3.5 煤层底板起劈判据 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 煤矿奥灰底板含水层注浆改造效果数值分析 |
| 4.1 考虑裂隙网络的底板改造二维模型 |
| 4.1.1 岩体裂隙渗流控制方程 |
| 4.1.2 岩体离散裂隙网络生成 |
| 4.1.3 计算结果分析 |
| 4.2 奥灰底板含水层注浆改造三维模型 |
| 4.2.1 渗流与应力变形控制方程 |
| 4.2.2 三维有限元模型创建 |
| 4.3 煤层回采多场信息演化规律 |
| 4.3.1 渗流场演化规律 |
| 4.3.2 应力场演化规律 |
| 4.3.3 位移演化规律 |
| 4.3.4 塑性区演化规律 |
| 4.4 开挖稳定性及涌水量影响因素分析 |
| 4.4.1 注浆改造厚度的影响 |
| 4.4.2 注浆改造区参数的影响 |
| 4.4.3 奥灰岩层参数的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 煤矿底板加固材料研发与性能分析 |
| 5.1 材料组分可行性分析 |
| 5.1.1 普通硅酸盐水泥(PO 42.5) |
| 5.1.2 煤矸石 |
| 5.1.3 粘土 |
| 5.2 粒度级配 |
| 5.3 流动度 |
| 5.4 初凝及终凝时间 |
| 5.5 结石体抗折及抗压强度 |
| 5.6 结石体抗渗性 |
| 5.7 不同龄期结石体XRD及SEM分析 |
| 5.8 本章小结 |
| 第六章 新型绿色奥灰含水层注浆材料工业生产与现场试验 |
| 6.1 新型奥灰含水层注浆材料生产工艺 |
| 6.1.1 煤矸石破碎工艺 |
| 6.1.2 材料粉磨工艺 |
| 6.1.3 原料混合工艺 |
| 6.2 试验现场概况 |
| 6.2.1 工程概况 |
| 6.2.2 水文地质分析 |
| 6.2.3 工作面物探勘察 |
| 6.3 注浆治理及现场监测方案设计 |
| 6.3.1 注浆治理方案设计 |
| 6.3.2 现场监测方案设计 |
| 6.4 注浆治理现场试验及结果分析 |
| 6.4.1 现场注浆治理与监测 |
| 6.4.2 实验结果分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文及参与的项目 |
| 博士期间发表的论文 |
| 博士期间获得/申请的专利 |
| 博士期间参与的科研项目 |
| 博士期间获得奖励 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
四、煤层上覆地层含水不均匀性电法探测的可能性（论文参考文献）
- [1]基于电阻率探测的煤矿采空区覆岩性状与场地稳定性研究[D]. 王超. 煤炭科学研究总院, 2021(01)
- [2]冀北山地采空塌陷区地质灾害模式及致灾机理[D]. 武智勇. 中国矿业大学, 2021(02)
- [3]积水采空区围岩（煤）导水通道形成机理研究[D]. 罗斌. 中国矿业大学, 2021
- [4]61303工作面特厚煤层采前防治水安全性评价[D]. 黄天缘. 安徽建筑大学, 2021(08)
- [5]五沟煤矿1026工作面DF68断层无煤柱开采安全评价[D]. 翟孟娟. 安徽建筑大学, 2021(08)
- [6]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
- [7]孟巴矿厚煤层多分层开采覆岩导水裂缝带发育规律研究[D]. 马立东. 西安科技大学, 2020(01)
- [8]顾桥矿北二采区离层发育特征及水害形成机制研究[D]. 饶家健. 安徽理工大学, 2020(03)
- [9]煤层底板破坏与递进导升协同突水致灾机理研究[D]. 王进尚. 安徽理工大学, 2020(03)
- [10]煤矿底板突水机制与新型注浆材料加固机理及工程应用研究[D]. 王慧涛. 山东大学, 2020(11)