一、神府东胜矿区浅埋煤层涌水溃沙灾害研究（论文文献综述）
魏安邦[1]（2020）在《薄基岩厚松散层覆岩破断及导水裂隙发育规律》文中认为覆岩破断和导水裂隙是影响矿井安全开采的重要因素,论文基于凉水井煤矿42114工作面地质条件,综合采用理论分析、物理模拟、数值模拟和工业性试验等研究方法,首先分析了薄基岩厚松散层覆岩破断特征及导水裂腺发育规律,然后又对不同松散层厚度、不同采高下导水裂隙带发育规律开展了较系统的分析,取得了如下主要结论:（1）基于关键层判别理论和钻孔桩柱状,判定42114工作面为单一关键层工作面,基岩层与松散层厚度之比为0.47,其中基岩层厚度50.15m,松散层厚度107.60m,（2）物理模拟表明,42114工作面直接顶初次垮落步距为20m,基本顶初次来压步距为40m,老顶周期来压步距约为16m,基本顶沿工作面煤壁全厚切落,切落角约为56°:基本顶上部岩层随着基本顶周期性破断回转下沉。随着工作面推进,工作面侧导水裂隙发育高度不断增大,采空区中部采动裂隙经历了“发育-张开-闭合”的周期性变化过程。导水裂隙最终发育高度68.9m,约为19倍采高,导水裂隙的最终分布形态为“半侧梯形”。（3）数值模拟表明,42114工作面直接顶初次垮落歩距为22m,基本项为初次来压歩距为38m,老顶周期来压步距为17m,基本项发生周期性破断时,基本顶上方基岩层与松散层结构失稳,与基本顶产生同步下沉现象,覆岩破断表现“台阶下沉”现象。随着工作面推进,工作面侧和开切眼侧导水裂隙发育高度不断增大,导水裂隙最终发育高度为78m,约为25倍采高,采空区中部大部分采动裂隙闭合,导水裂隙的最终分布形态为“梯形”。（4）物理模拟和数值模拟均表明,采动裂隙的发育规律有3个突变现象:第一,基本预初次破断之前,采动裂隙一直来贯通基本顶,基本顶发生初次来压时,离层裂隙迅速发育至基本顶上方基岩层中,导水裂隙未发育至基本顶上方基岩层中;第二,基本顶发生第1至2个周期来压后,离层裂隙首次且迅速发育至松散层底部,导水裂隙发育至基本顶上方岩层中;第三,继续推进工作面,离层裂隙继续向上发育直至地表,导至裂隙发育至松散层下部,导水裂隙发育高度基本稳定。（5）导水裂隙带高度主要影响因素为采高、基岩层和松散层厚度比值,其中导水裂隙带高度与采高呈正相关、与基岩层和松散层厚度比值呈负相关。同时得出,当基岩层和松散层厚度比值<0.8,采高为4.5m时,导水裂隙带高度为采高的20-24倍;当基岩层和松散层厚度比值>0.8,采高为4.5m时,导水裂隙直达地表。（6）基于多组不同松散层厚度、不同采高数值计算模型和现场实测数据,确定了在0.4<基岩层和松散层厚度比值<1.6,1.0m≤采高≤4.5m条件下,薄基岩厚松散层覆岩导水裂隙带高度二元一次函数关系式。
刘治国[2]（2020）在《泥盖型煤层覆岩采动破坏规律及保水开采应用研究》文中提出榆神府矿区浅埋煤层顶板赋存有厚层的红黄土泥盖,其胶结性好、粘土矿物含量高、透水性差,使得覆岩采动破坏规律发生新变化,导水裂缝带多在泥盖层尖灭或受到抑制,目前许多学者并未深入认识这一点,在进行水体下开采论证、保水开采设计时,仍沿用厚基岩柱条件下裂采比进行计算,忽视了泥盖层的弥合隔水性,结果往往偏保守。因此有必要对浅埋薄基岩厚泥盖型煤层覆岩采动破坏规律进行研究,对于顶板水害防治与评价、保水开采实践具有重要的意义。本文以榆神府矿区郝家梁煤矿2301工作面为工程背景,开展了浅埋薄基岩泥盖型煤层覆岩采动破坏规律的相关研究,并应用于保水开采实践。首先分析了榆神府矿区地层结构及其力学特性,提出了覆岩采动破坏的“泥盖效应”,对泥盖型粘性红、黄土试样进行了物理力学及水理性测试;其次采用物理相似模拟试验、数值模拟、覆岩采动裂隙现场实测与工作面矿压显现规律分析等多种相结合的技术手段研究了泥盖型煤层覆岩采动破坏规律;然后采用随机介质理论阐述了泥盖效应产生的机理,并对粘性红土层的采动隔水性进行了试验研究;最终提出一种泥盖型煤层防水保护煤柱尺寸优化设计新方法,并应用于郝家梁煤矿2301工作面开采实践,实现了保水开采的目的。有助于合理确定保护煤柱尺寸参数,以提高开采上限、增加资源回收率。论文主要取得以下几方面的研究成果:（1）分析了榆神府矿区地层结构及其力学特性,提出了覆岩采动破坏“泥盖效应”概念,阐述了泥盖效应的本质在于泥盖层对导水裂缝发育的弥合修复作用,并将泥盖型煤层覆岩结构简化薄基岩厚泥盖型、薄基岩薄泥盖型、厚基岩薄泥盖型和厚基岩厚泥盖型等四种地质模型。（2）通过对粘性红、黄土试样进行物理力学及水理性测试,可知粘性红、黄土试样均含有较多的以绿泥石、伊利石和蒙脱石等为主的粘土矿物,均具有一定的内聚力和体积膨胀性,其抗剪强度高、抗裂能力强,且土体饱和渗透性系数小,具有透水性弱、隔水性良好的特征,这使得粘性土层下煤层开采覆岩采动破坏易产生泥盖效应。（3）覆岩采动裂隙发育的相似模拟试验表明:受泥盖层弥合修复作用,覆岩采动裂隙会经历“张开—闭合”的过程,且“两带”发育受粘性土层抑制性影响,发育不完整不充分、竖向没有明显的分带性,沿横向方向覆岩采动裂隙发育随基岩厚度变化呈分区性,覆岩采动变形破坏呈“整体式沉陷”的特点。（4）由泥盖型煤层覆岩采动数值模拟结果可知:受泥盖型粘性土层抑制性影响,覆岩采动变形破坏程度减轻,阻止了覆岩塑性区进一步向上发育,覆岩“两带”发育高度降低、分布形态也发生变化,导水裂缝带“马鞍形”结构形态消失,且随基岩与泥盖层的起伏发生变化。（5）覆岩采动裂隙现场实测数据表明裂隙向上发育进入静乐组红土后,受粘性土层膨胀性高、可塑性强等特征的影响,裂隙逐渐发生闭合,上部裂隙导水性微弱,“两带”发育高度大大降低,采动裂隙发育程度也显着减轻,最终覆岩垮采比2.66,裂采比6.47.04。（6）分析指出泥盖型煤层开采工作面矿压显现强烈,具有周期来压步距短、静压小、动载大的特点,同时建立了近场顶板岩层覆岩破断力学模型,指出近场基本顶岩层无法形成“砌体梁”式铰接结构,转化为以“短悬臂梁”结构形式存在,解释了工作面矿压显现特征。（7）阐述了覆岩采动破坏产生泥盖效应的机理,指出粘性土层发生变形破坏的前提是其由向下运动的空间和幅度,假设采动裂缝的张开-闭合发育过程与土层运动相一致,据此建立了粘性土层空间运动理论假设模型,采用随机介质理论计算了土体竖向下沉位移的变化规律,分析了土层内采动裂缝随土体竖向下沉位移的变化而发生张开-弥合的演化过程,同时提出可用土体内产生的拉应变评估采动裂缝的开裂程度。（8）基于流固耦合相似模拟试验对粘土隔水层的采动隔水性进行了试验研究,试验结果表明初始未受扰动状态下土体隔水性良好,开采扰动以后土体隔水性有所下降,同时由于土层遇水发生膨胀的特性,土层内采动裂缝会经历先张开后弥合的变化过程,土体的隔水性得到一定的恢复,土体的渗透性系数也会发生先增大后减小的变化规律,最终给出了开采扰动阶段土体渗透性系数的经验公式,对于开采过程中土体渗透系数的预测具有一定的参考意义。（9）指出泥盖效应作用下覆岩采动破坏易形成“泥盖弥合带”,弥合带的存在使得工作面在进行防水保护煤柱设计时可适当降低保护层留设厚度,将其应用于郝家梁煤矿2301工作面保水开采实践,通过GMS数值模拟和矿井涌水量实测数据验证了优化设计方法合理性,提高了工作面开采上限。
吕情绪,李鹏,许峰[3]（2020）在《浅埋煤层工作面突水溃沙风险评价及防治技术研究》文中提出在突水溃沙灾害发生条件分析的基础上,选取了饱水沙层厚度、有效隔水层厚度以及采厚作为突水溃沙风险评价关键指标,采用AHP法确定了各指标权重,提出基于ArcGIS平台融合的突水溃沙风险评价模型,确定了突水溃沙风险评价4级分区。以神东矿区哈拉沟煤矿22206工作面为例,进行了突水溃沙风险分区,结果显示,突水溃沙高风险区位于三元沟过沟地段,并提出工作面突水溃沙防治思路及关键技术。
李博[4]（2019）在《浅埋煤层覆岩活动规律与顶板水涌出关系数值模拟研究》文中进行了进一步梳理矿井水害是我国煤矿普遍存在的重大安全问题,也是煤矿长期以来难以解决的一大难题。浅埋煤层顶板水灾害问题已逐渐成为影响矿井安全生产的主要危害因素之一。在陕北的榆神煤田开发过程中,已有多起矿井发生了严重的涌水溃沙事故,造成数个矿井停产,机械设备报废、经济损失严重。因此,为确保煤矿安全生产,论文对浅埋煤矿顶板水害问题的治理展开了研究。论文以锦界煤矿1盘区93101首采工作面为研究背景,对浅埋煤层覆岩活动规律、工作面不同采宽对导水裂隙带发育高度影响、覆岩活动规律与顶板水涌出关系进行了理论分析与模拟研究,结果表明:直接顶初始破坏步距不超过8m;基本顶发生初次垮落时导采比为8.3,基本顶发生初始周期性垮落破坏导采比为16,基本顶在发生第二次周期性垮落时,导水裂隙带发育最大,导采比为35。在采宽为80～180m之间,导水裂隙带高度随采宽加大呈台阶状增长,顶板破坏为水平层状分布;当采宽大于180m时,导水裂隙带完全发育,顶板破坏特征为“马鞍形”,随后不再受采宽的影响。在该工作面采宽临界阈值为180m,导采比为35.1。基于以上结果,提出了“动、静态水结合法”的工作面涌水量预测计算方法,确定锦界煤矿工作面地下水渗流时间为2d,最终完成溃水时间为2d。研究成果运用于矿井实际顶板涌水量的预测计算,根据矿井水文地质资料表明,预测计算的涌水量较接近实际工况的涌水量。浅埋煤层富水开采条件下预测工作面涌水量的预测计算方法为矿井排水系统设计及排水能力评价提供了依据、为类似条件的煤矿顶板涌水防治提供了参考。
范立民,马雄德,蒋泽泉,孙魁,冀瑞君[5]（2019）在《保水采煤研究30年回顾与展望》文中研究说明煤炭是我国工业化过程中最重要的能源,在我国经济发展中一直发挥着重要作用。但所有工业化国家所面临的一个主要问题是矿区环境退化,短期的经济利益都是以巨大的环境损失为代价获得的。保水采煤是针对陕北侏罗纪煤田开发过程中出现的环境问题而提出的科学采矿思路与方法,在过去20多年的时间中有了长足的发展。回顾了煤田发现历程,分析了其资源特征,重点强调了煤炭开发过程中出现的突出环境问题,如土地荒漠化和水资源供需矛盾。简述了保水采煤问题的提出和发展过程,解释了保水采煤的概念及科学内涵。以CNKI文献检索结果为准,详细梳理了围绕保水采煤问题而开展的科研项目、发表的论文、论着及学术会议,并指出了该领域主要关键科学问题。进一步介绍了矿区生态水位及阈限研究、浅埋煤层岩层控制、导水裂隙带发育高度、保水开采条件分区、保水采煤技术及地下水监测网建设等方面取得的主要成果。保水采煤是维护和提升矿山生态系统功能和环境质量的重要手段,必须长期坚持,持续实施。今后保水采煤技术工程实施,需要深入贯彻落实"山水林田湖草是一个生命共同体"重要理念,推广试点工程成功经验和实践模式,全方位推进国土空间的生态保护修复。
杨涛[6]（2019）在《神府矿区隔水土层采动失稳突水机理研究》文中研究指明神府矿区薄基岩浅埋煤层上普遍覆盖有三趾马红土隔水层，隔水土层在采动应力场与渗流场共同作用下的微观裂隙损伤-弥合机理、宏观失稳-突水机理以及隔水土层孔隙水压与顶板突水之间的时空响应规律,对于神府矿区顶板突水机理研究有着关键性的作用,这些问题的解决能够有效揭示因隔水土层失稳引起的顶板突水灾害演化规律。论文采用理论分析、土工实验、两相物理及数值模拟与工程实践等方法,开展了基于于隔水土层破坏失稳的顶板突水机理研究,取得如下主要成果:（1）通过土工实验分析，发现矿区隔水土层极限抗剪强度随着液性指数的变化会发生区段跳跃变化的规律。分别从水理、物理及形变角度提出隔水土层三大特性:①水理特性:隔水土层陚存状态随埋深变化的形态异性，其液性指数随着埋深圼近似线性下降趋势,并会引起其形态变化:②物理特性;隔水土层强度指标随埋深变化的深度异性。③形变特性:薄基岩浅埋煤层开采后的地表沉陷的特殊性—隔水上层的沉陷异性,可以解释矿区地表下沉虽增大的原因。（2）基于理论推导与数值计算,分析了隔水土层纵向裂隙发育规律及弥合演化过程,通过构建土层孔隙-裂隙介质渗流耦合方程,对纵向裂隙发育机理进行分析，得到了纵向裂隙宽度解析解。提出了土体裂隙弥合度的概念,用来表示土体的自适应弥合能力。构建了裂隙弥合受力模型,得到了隔水土层裂隙弥合度的解析解。隔水土层裂隙在弥合后会产生咬合铰接区，造成土体单元相互挤压变形，使裂隙介质结合为致密的黏结结构,恢复土体渗透性及隔水性。咬合铰接区的渗透性弱于非咬合铰接区，即土层裂隙弥合压实后，土体隔水性能存在进一步增强的可能性。（3）建立了隔水土层孔隙水压与动态开采关系的粘弹性动力模型，得到了两者之间的解析关系式。分析发现当开采厚度较大时，采空区上覆隔水土层孔隙水压出现畸变漏斗,在工作面两端头处最为严重,当开采厚度较小时,采空区上覆隔水土层孔隙水压会发生周期性小幅波动,未发生积聚及快速消散现象。工作面上覆隔水土层孔隙水压与工作面顶板涌水量存在着紧密的时空响应关系。由于采动及渗流作用的影响,当隔水土层宏观纵向裂隙发育足够充分时.在微观上土层孔隙水压出现压力畸变，宏观上与之对应发生工作面顶板涌水量猛增现象。（4）通过突水案例数据收敛及理论模型判别分析了隔水土层不同破坏形式-失稳诱灾之间的关系,发现顶板突水的空间及时间范围与土采比有着密切关系:在开切眼附近位置的顶板突水事故,土采比相对较小,土体呈“铆钉式剪切破坏”,经过数次周期来压之后的顶板突水事故,土采比相对较大,土体呈“椭圆弧拉伸破坏”,两种破坏形式的临界土采比为7-8。判别时先进行“铆钉式剪切破坏”判别,若土层稳定则进行“椭圆弧拉伸破坏”判别,以此来进行初步的顶板突水预测。突水演化试验发现:当土采比超过1415时,隔水土层中部有强隔水作用,上下层位裂隙会在应力恢复及排水过程中自适应弥合,隔水土层的裂隙弥合度越大,则弥合后土体的渗透系数越小,并出现一定的排水现象,其隔水性能与破坏前相比反而增强,其渗透特性及变形特征进一步验证了裂隙弥合后的咬合铰接效应。（5）根据神府矿区浅埋煤层顶板突水的影响因素及特点,建立了基于隔水土层稳定性的浅埋煤层顶板突水预测模型。该模型能精确预测工作面的综合突水危险级别及突水危险点,减少了采前防突水工作的盲目性与工作量,为浅埋煤层顶板突水预测提供了一种新的途径。工程实测涌水量反馈证明了该模型不仅准确得到了综合突水级别,还预测了各突水危险点坐标位置,大大降低顶板突水事故的发生概率。基于AHP-GRA耦合预测模型并结合Arc-GIS及Matlab对井田范围进行了突水关联度数据可视化分析,得到了五个一级指标对应的突水关联度分布图,为矿井防突水措施的制定提供重要依据。论文以开采扰动及水体渗流的耦合作用为出发点,以隔水土层隔水稳定性为关键点,以顶板突水预测判别为目标点,对基于隔水土层破坏的顶板突水灾害机理及预测进行了研究,研究成果丰富了神府矿区顶板突水预测研究体系的内容,对于富水区下薄基岩浅埋煤层的安全开采具有重要的指导意义。
杨永辉[7]（2019）在《浅埋煤层长壁开采顶板岩层灾害机理研究》文中指出在我国西北地区,有大量的浅埋煤层,其典型的赋存特征是埋藏浅、基岩薄、上覆厚松散沙层。长壁开采实践表明,顶板关键层破断后不易形成自身稳定结构,且其破断后的运动直接波及地表。浅埋煤层采场矿压显现剧烈,对矿井的安全开采带来了严重的挑战。因此,对浅埋煤层顶板关键层灾害机理的研究具有重要的意义。根据缓倾斜浅埋煤层顶板关键层的赋存特点和长壁开采顶板关键层的断裂下沉特征,应用初始后屈曲理论和突变理论探讨了初次来压时顶板关键层的后屈曲性态和非稳定性态,确定了缓倾斜顶板关键层的临界载荷,得到了缓倾斜顶板关键层的破断步距和断裂下沉的计算公式,求出了顶板破断后的断裂下沉量和回转角,建立了缓倾斜煤层顶板关键层台阶下沉和回转失稳的判据,确定了有无支护时顶板的台阶下沉量。基于地表下沉预测研究的边值提法,对缓倾斜煤层开采时由于顶板关键层破断引起的地表沉陷规律进行了探讨,给出了缓斜煤层采空区上覆岩土层任一点的位移和地表下沉的计算公式,确定了地表沉陷的范围。论文最后以神东矿区大柳塔C202和1203工作面为工程实例,进行了工程验证分析。研究结果表明,应用初始后屈曲理论可以揭示缓倾斜浅埋煤层顶板关键层分岔点平衡构形和屈曲后平衡路径的稳定性;煤层赋存条件、岩层倾角、岩体材料及结构截面的几何尺寸都会影响分岔点平衡路径的稳定性;顶板从破断至断裂下沉其平衡路径不稳定;顶板破断后岩块处于非平衡状态,岩块的台阶下沉与回转失稳必居其一;台阶下沉是由单一岩块逆向回转引起的,台阶下沉与断裂下沉之间存在着确定的关系;回转失稳是由两岩块相向回转形成的,结构呈瞬变体系是回转失稳的充分条件;地表沉陷的变形特征及地表的最大下沉量,不仅与煤层上方岩层及表土层的厚度、岩性、倾角等赋存条件有关,还与破断后岩块的移动曲线有关,并且后者影响的程度更大。综合应用初始后屈曲理论和突变理论,可根据顶板结构的结构特征、岩体材料以及上覆厚松散沙层等赋存状况,确定长壁工作面初次来压期间缓倾斜顶板关键层可能出现的灾害形式。
李鹏[8]（2019）在《沟谷地形厚煤层开采覆岩裂隙发育特征与径流水害防治机理研究》文中进行了进一步梳理我国山西、陕西、内蒙、新疆等煤炭主产区可采煤层多、煤层厚且埋藏相对较浅,地表冲沟发育,季节性径流时间集中,水量相对较大,水势较猛,特殊地形下浅埋厚煤层开采采动裂隙更容易与地表径流水沟通,对井下生产造成的安全隐患不容忽视。本文以冲沟发育矿区厚煤层开采为工程背景,以沟谷季节性径流水危害与防治为切入点,综合运用现场调研、相似材料物理模拟实验、数值模拟实验、理论分析等多种研究方法,结合不同类型坡体下厚煤层开采覆岩活动与采动裂隙的发育特征,以阻隔裂隙与径流水的沟通为水害防治的基本对策展开系统研究。主要成果如下:（1）掌握了研究区域煤（岩）层赋存、地表冲沟发育、地表径流等基本特点。明确了对开采影响较大、分布范围较广的冲沟采动坡体的典型形态（坡角、坡高分别集中在2050°、40100 m）;基于关键层对坡体底部岩层的控制作用,将坡体段岩层按空间结构划分为主（亚）关键层侵蚀缺失与层序完整两类;阐明了沟谷径流水的季节性特点及其引发水患的基本模式。（2）掌握了不同冲沟坡体赋存结构类型的覆岩活动与采动裂隙发育特征。当冲沟坡体位于裂隙带时,坡体岩层呈现朝向沟底滑移与翻转的活动特征,且关键层侵蚀缺失时坡体岩层滑移与翻转的活动程度更明显;明确了采动裂隙与冲沟地表沟通的形态与分布特征,其中向沟开采时坡脚区域以水平滑移裂隙为主并伴随拉剪纵向裂隙,背沟开采时则主要以拉裂隙为主,且集中在坡体的中、上部。（3）提出了关键层破断的空间联动影响高度概念,构建了覆岩采动裂隙发育高度的预测模型,明确了坡体下开采沟谷径流引发水害需满足的前提条件为冲沟坡体底部岩层位于裂隙带内;建立了坡脚岩层滑移力学模型,揭示了坡体岩层滑移破坏与产生水平滑移裂隙的机理,阐明了采动裂隙沟通冲沟地表引发沟谷径流水害时工作面与冲沟坡体的空间位置关系,提出了防止沟谷径流与冲沟采动裂隙沟通的安全距离的确定方法。（4）研究了坡体角度、坡体高度,煤层开采厚度、沟底煤层埋深对沟谷径流水害的影响,揭示了坡角、坡高、沟底最小埋采比对坡体下开采工作面安全距离的影响特征。基于沟谷径流安全煤柱概化模型,依据工作面安全距离提出了安全煤柱留设尺寸及其确定方法,并结合引起沟谷径流水害的条件,提出了坡体下开采沟谷径流水害威胁预判体系和井上、井下防治技术措施,丰富和完善了冲沟发育矿区厚煤层安全、高效开采的内涵。论文共有图130幅,表24个,参考文献132篇
刘勇[9]（2019）在《膏体充填开采覆岩破坏演化及突水溃砂风险评价》文中指出本文围绕近松散含水层下膏体充填采煤引起的覆岩破坏演化及突水溃砂风险评价这一科学问题展开研究。以山东太平煤矿近松散含水层下膏体充填采煤为例,根据开采模型试验结果并结合分形几何理论,研究了膏体充填采煤覆岩裂隙演化规律,构建了基于关键要素的松散含水层下膏体充填采煤突水溃砂风险定性评价模式,以及基于AHP-熵的膏体充填突水溃砂风险定量评价模型。论文主要取得了如下成果:（1）获得了膏体充填采煤覆岩破坏过程中裂隙网络的演化特征。以地质模型为基础,开展了垮落法和膏体充填开采相似材料模型试验,采用分形理论,对比分析了垮落法开采与膏体充填开采条件下覆岩裂隙网络分形维数的演化特征。结果表明,垮落法开采时,随着开采推进,覆岩裂隙分形维数快速上升,导水裂隙带较为发育;膏体充填开采时,裂隙发育分形维数整体比较稳定,分形维数变化幅度小,导水裂隙带发育受到明显抑制。反映出在膏体充填条件下,覆岩裂隙因为充填体覆岩荷载的支撑作用,有效的控制了覆岩的下沉、缓解了覆岩应力集中,覆岩裂隙网络发育高度明显降低并且处于相对稳定的状态。（2）建立了基于关键要素的松散含水层下膏体充填采煤突水溃砂风险“SICI-3E”定性评价模式。通过对松散含水层下膏体充填开采突水溃砂的关键影响要素的综合分析,选取了松散含水层富水性、底部黏土隔水层厚度、地质构造及基岩面起伏、覆岩厚度、覆岩破坏高度等作为煤矿突水溃砂评价的关键要素,构建了基于关键要素的松散含水层下膏体充填采煤突水溃砂风险“SICI-3E”评价模式,确定了突水溃砂临界条件与关键要素的分级标准。具体方法是以第四系底含富水性分区图、第四系底部黏土隔水层厚度分布图、基岩面等高线图、覆岩厚度等值线图等四个关键要素图为评价基础,开展充填采煤突水溃砂风险的水文地质综合评价、工程地质综合评价和安全煤岩柱留设的安全性与可行性评价等三项综合评价,得出松散含水层下膏体充填开采突水溃砂的风险评价结果,并提出针对性的安全开采保障措施。（3）作为“SICI-3E”评价模式的应用实例,对太平煤矿六南采区03工作面三分层进行了膏体充填开采突水溃砂风险评价。根据评价结果,采区范围第四系下组的底部含水层属于富水性中等的含水层,临界水力坡度在0.9031.145之间,含水层中的砂层和粘土层允许水头高度为32m38m,当初始水位降到此数值之下后,将不会发生突水溃砂风险。根据计算,膏体充填开采设计采厚2.2 m时,叠加区导水裂隙带高度为23.88 m,扩大区导水裂隙带高度为13.86 m。经过综合评价,为避免突水溃砂的发生,确定在工作面扩大区留设17 m防水煤岩柱,叠加区留设27m防水煤岩柱。开采结果证明,该工作面的开采是安全的,没有发生突水溃砂。（4）构建了松散含水层下膏体充填开采突水溃砂风险定量评价指标体系,建立了基于AHP和熵值理论的突水溃砂风险定量评价模型。围绕突水溃砂风险这一评价目标,根据影响溃砂风险的关键影响因素,构建了包含地质构造复杂性、隔水层特征、含水层富水性以及煤层开采等评价准则层及其评价指标因子。以太平煤矿六南采区为研究区,对评价指标进行了量化,利用改进层次分析法（AHP）结合信息熵理论确定了评价指标因子的权重,建立了松散含水层下膏体充填开采突水溃砂风险定量评价模型,通过计算突水溃砂危险性指数RI,对突水溃砂风险进行了分区。该研究区的开采实践,验证了该方法和分区的合理性。本论文有图59幅,表35个,参考文献189篇。
张彬[10]（2019）在《基于组合结构稳定性的薄基岩工作面溃水溃砂机理研究》文中进行了进一步梳理神东矿区煤层赋存浅、煤层厚度大、基岩薄、松散层厚且松散层底部富水性强,矿区内工作面普遍采用综采或综放技术进行开采,导致覆岩破断程度大幅度增加。采动影响下采场与地表含水松散层形成贯通性通道,进而水砂混合体涌入工作面,造成溃水溃砂事故的发生。工作面溃水溃砂事故严重影响了井下煤炭生产的正常进行,同时严重威胁了井下工作人员和生产设备的安全。薄基岩和厚松散含水层共存的特殊地质采矿条件,决定了其覆岩破坏规律的特殊性。本文以神东矿区浅埋薄基岩工作面开采诱发的溃水溃砂灾害为研究对象,采用现场实测、理论分析、实验室实验等多种手段,综合开展薄基岩厚松散含水层采煤工作面溃水溃砂灾害机理及防治技术研究。通过分析大量现场灾害特征和矿压实测数据总结溃水溃砂灾害规律;通过开展岩土样本室内实验研究,得到了典型覆岩及松散层砂土体物理力学性质;通过分析软弱岩层的承载特性,提出了主控岩层及其所控软弱岩层协调承载的“主控层-软弱层”组合承载结构,推导了“主控层-软弱层”组合承载结构失稳判据;利用相似材料模拟实验得到了不同基载比条件下的覆岩破坏特征,并对“主控层-软弱层”组合承载结构模型进行了验证;自主研发了松散含水层水砂溃涌影响因素测试装置,利用正交实验原理设计并实施了 25组水砂启动实验,实现了溃水溃砂灾害的室内模拟并得到了裂隙因素和物源因素对溃涌的定量影响程度;根据流体力学、静力学和强度准则等相关理论对松散含水层溃水溃砂机理进行分析,首次提出切顶后侧方失去约束的砂土体溃涌单元,建立了覆岩切落后砂土自由面侧向三角单元体稳定性力学模型,推导了覆岩切落后溃水溃砂灾害启动判据,利用椭球体放矿理论求解了含水松散层溃涌范围及最小溃涌量;根据浅埋薄基岩工作面溃水溃砂机理提出了协调防切顶、疏放水以及松散层底部注浆加固的溃水溃砂灾害防控技术体系,结合现场实际工况验证了理论成果的正确性。本文研究内容属于特殊地质采矿条件下安全开采问题,研究成果对特殊开采理论的深入和丰富具有一定的理论意义,在促进煤炭资源高效安全开采方面具有较强的应用价值。论文研究主要有以下成果:1)根据神东矿区大量溃水溃砂现场灾害总结并分析了溃水溃砂灾害特征,主要表现为:灾害发生期间伴随顶板架前或架后切落,灾害发生期间采场涌入水砂混合物。据此,确定了覆岩切落及水砂条件是诱发水砂溃涌的两个关键因素。2)通过分析软弱岩层的承载特性,认为当软弱岩层破断块度及回转角度满足一定条件时,也可形成具有一定承载能力的铰接结构,主控岩层与其上覆软弱岩层协同控制覆岩运动,并提出了主控岩层及其所控软弱岩层协调承载的“主控层-软弱层”组合承载结构;针对神东特殊赋存特征提出了基本顶对应的“单回转岩块”结构;将薄基岩工作面任何层位覆岩划分为“简支梁-简支梁”组合承载结构及“单回转岩块-简支梁”组合承载结构两类,将神东矿区首采煤层整体覆岩结构骨架划分为1～k组“简支梁-简支梁”组合承载结构、1组“简支梁-简支梁”组合承载结构、1组“单回转岩块-简支梁”组合承载结构、1组破碎顶板四类;提出了覆岩骨架中顶部组合承载结构自稳判据,并得到了覆岩多组“主控层-软弱层”组合结构破坏情况循环判断方法;得到了覆岩结构失去自稳能力后支架所受载荷计算公式,,据此,提出了薄基岩厚松散含水层下回采架前静压型、架前动压型、架后自由切落型的3种切顶形式,并建立了覆岩切落后由切顶幅度确定的水平溃涌通道宽度模型。3)基于溃涌工作面覆岩特征,提出“由矿压控制的覆岩自身运动情况及完整性来确定采场基本顶层位”的相似材料模拟思路,取得了较好的相似模拟结果。对于松散层厚度为40m、基载比大于0.625的工况,采场覆岩持续发生贯通至地表的切落;对于松散层厚度为40m、基载比大于0.75的工况,初次来压期间,覆岩表现为下位冒落、中上位“简支梁-简支梁”组合承载结构,周期来压期间,覆岩表现为下位冒落、中上位“单回转岩块-简支梁”组合承载结构,由此验证了本文所提出的组合承载结构的正确性。4)自主研发了松散含水层水砂溃涌影响因素测试装置,根据溃水溃砂影响因素利用正交实验设计了不同水砂实验条件下水砂启动实验,实现了预制裂隙条件下水砂溃涌启动室内模拟,得到了溃水溃砂灾害“渗透-管涌-溃水溃砂”的阶段性特征,得到了孔隙水压力突然剧烈下降是水砂突涌的一个重要特征,并定量分析了各水砂因素对溃水溃砂的影响程度。5)利用土力学、流体力学、地下水动力学等相关理论建立了覆岩切落后砂土自由面侧向三角单元体稳定性力学模型,推导了覆岩切落后溃水溃砂灾害启动判据利用椭球体放矿理论求解了含水松散层溃涌范围及最小溃涌量（?）。6)浅埋薄基岩工作面溃水溃砂的致灾必要条件主要有两个:（1）煤层采出引起的覆岩破坏和结构失稳导致覆岩切落,形成溃涌通道;（2）溃涌通道形成后,含水松散层砂土体发生剪切破坏并沿通道溃入采场。结合溃涌启动判据相关参数,提出了:减小通道尺寸△的顶板防切技术、降低水头高度Hw的疏放水技术、加强松散层底部土柱抗剪强度的松散层底部注浆技术等溃水溃砂防控技术。在神东矿区典型工作面开展了现场工程应用,取得了良好防控效果的同时验证了理论成果的正确性。
二、神府东胜矿区浅埋煤层涌水溃沙灾害研究（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、神府东胜矿区浅埋煤层涌水溃沙灾害研究（论文提纲范文）
（1）薄基岩厚松散层覆岩破断及导水裂隙发育规律（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题的背景和研究意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状和发展趋势 |
| 1.2.1 浅埋煤层开采上覆岩层活动规律 |
| 1.2.2 浅埋煤层导水裂隙带发育高度及分布规律 |
| 1.2.3 存在的问题 |
| 1.3 研究内容、方法及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究方法 |
| 1.3.3 技术路线 |
| 2 工程概况 |
| 2.1 工作面概况 |
| 2.1.1 工作面位置 |
| 2.1.2 煤层赋存特征 |
| 2.2 开采技术条件 |
| 2.2.1 巷道布置 |
| 2.2.2 采煤方法 |
| 2.2.3 设备选型 |
| 2.3 关键层及基载比的判定 |
| 2.3.1 关键层的判定 |
| 2.3.2 基载比的确定 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 薄基岩厚松散层覆岩破断规律物理模拟分析 |
| 3.1 模型实验设计 |
| 3.1.1 相似常数的确定 |
| 3.1.2 相似材料选择与配比 |
| 3.1.3 原始模型及开挖 |
| 3.2 采场覆岩破断特征 |
| 3.2.1 直接顶破断特征 |
| 3.2.2 基本顶及上部岩层破断特征 |
| 3.3 覆岩采动裂隙发育规律及分布特征 |
| 3.3.1 直接顶裂隙发育规律 |
| 3.3.2 基本顶裂隙发育规律 |
| 3.3.3 采动裂隙演化规律 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 薄基岩厚松散层覆岩破断规律数值模拟分析 |
| 4.1 模型建立 |
| 4.1.1 模拟软件 |
| 4.1.2 模型参数 |
| 4.1.3 模型确定及开挖 |
| 4.2 采场覆岩破断特征 |
| 4.2.1 直接顶破断特征 |
| 4.2.2 基本顶破断特征 |
| 4.2.3 基本顶上方基岩层及松散土层破断规律 |
| 4.3 覆岩采动裂隙演化规律 |
| 4.3.1 直接顶破断裂隙发育规律 |
| 4.3.2 基本顶破断裂隙发育规律 |
| 4.3.3 覆岩裂隙演化规律 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 不同基载比、不同采高下导水裂隙分布规律 |
| 5.1 模型建立 |
| 5.1.1 方案设计 |
| 5.1.2 模型参数 |
| 5.1.3 边界条件及模型开挖 |
| 5.2 不同基载比、不同采高下导水裂隙发育规律 |
| 5.2.1 不同基载比下导水裂隙带发育高度 |
| 5.2.2 不同采高、不同基载比下导水裂隙带发育高度 |
| 5.3 导高函数式的推导 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 工程性试验和现场实测 |
| 6.1 导水裂隙带的现场实测 |
| 6.1.1 锦界煤矿 |
| 6.1.2 凉水井煤矿 |
| 6.1.3 综合分析 |
| 6.2 涌水量的测定 |
| 6.2.1 涌水量的现场实测 |
| 6.2.2 涌水量的预测 |
| 6.3 42114工作面开采与涌水量的关系 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 主要结论及展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 论文展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（2）泥盖型煤层覆岩采动破坏规律及保水开采应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究目的及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 浅埋煤层保水开采研究现状 |
| 1.2.2 覆岩破坏规律研究现状 |
| 1.2.3 采动隔水性研究现状 |
| 1.3 需进一步研究的问题 |
| 1.4 研究内容与方法 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 研究方法与技术路线 |
| 第2章 覆岩采动破坏的泥盖效应及地层结构分析 |
| 2.1 厚松散层露头区煤层开采覆岩破坏特征 |
| 2.2 榆神府矿区地层结构及力学特性分析 |
| 2.2.1 榆神府矿区地层结构特征 |
| 2.2.2 覆岩工程力学特性分析 |
| 2.3 泥盖效应的提出及工程地质概化模型的构建 |
| 2.3.1 泥盖效应及其内涵 |
| 2.3.2 工程地质概化模型的构建 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 泥盖型土层物理力学及水理性试验研究 |
| 3.1 粘土层矿物成分测定分析 |
| 3.2 粘土隔水层的抗剪强度测试 |
| 3.2.1 直剪试验的过程 |
| 3.2.2 黄土剪切试验结果分析 |
| 3.2.3 红土剪切试验结果分析 |
| 3.2.4 黄土与红土试验结果对比 |
| 3.3 粘土隔水层的膨胀性测试 |
| 3.3.1 膨胀性测试的试验过程 |
| 3.3.2 膨胀性测试结果分析 |
| 3.3.3 红黄土试样膨胀性对比分析 |
| 3.4 泥盖型土层三轴渗透性测试 |
| 3.4.1 土体三轴渗透性测试的试验过程 |
| 3.4.2 土体三轴渗透性测试结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 泥盖型煤层覆岩采动破坏规律研究 |
| 4.1 郝家梁煤矿2301 工作面概况 |
| 4.2 覆岩采动裂隙发育规律的相似模拟试验 |
| 4.2.1 相似模拟试验设计 |
| 4.2.2 相似模拟试验结果分析 |
| 4.2.3 覆岩采动裂隙动态演化规律分析 |
| 4.3 覆岩采动变形破坏的数值模拟分析 |
| 4.3.1 覆岩采动破坏分布形态的FLAC数值模拟 |
| 4.3.2 覆岩采动裂隙发育规律的UDEC数值模拟 |
| 4.4 泥盖效应作用下覆岩采动裂隙现场实测研究 |
| 4.4.1 分段注水法测试过程 |
| 4.4.2 分段注水法结果分析 |
| 4.4.3 数字化成像对照分析 |
| 4.5 泥盖效应作用下工作面矿压显现规律分析 |
| 4.5.1 工作面矿压显现规律 |
| 4.5.2 矿压显现机理分析 |
| 4.6 泥盖型煤层覆岩采动破坏规律总结 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 覆岩泥盖效应产生机理及采动隔水性研究 |
| 5.1 覆岩泥盖效应产生机理分析 |
| 5.1.1 泥盖效应作用下覆岩结构特征 |
| 5.1.2 泥盖效应产生机理分析 |
| 5.2 基于流固耦合的粘土层采动隔水性试验研究 |
| 5.2.1 采动隔水性试验过程 |
| 5.2.2 采动隔水性试验结果分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 泥盖型煤层覆岩保水开采实践 |
| 6.1 郝家梁煤矿水文地质特征 |
| 6.2 泥盖型煤层保水开采煤柱尺寸参数确定 |
| 6.3 泥盖型防水煤岩柱留设条件下煤层开采水流场变化分析 |
| 6.3.1 三维地质模型的建立 |
| 6.3.2 研究区水文地质参数拟合 |
| 6.3.3 地下水流场变化特征的模拟结果分析 |
| 6.4 浅埋薄基岩泥盖型煤层保水开采效果评价 |
| 6.4.1 塌陷积水区下保水开采分析 |
| 6.4.2 工作面涌水量实测数据分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 结论 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 不足及展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（3）浅埋煤层工作面突水溃沙风险评价及防治技术研究（论文提纲范文）
| 1 突水溃沙风险评价指标选取 |
| 1.1 饱水沙层厚度 |
| 1.2 有效隔水层厚度 |
| 1.3 煤层采厚 |
| 2 构建工作面突水溃沙风险评价模型 |
| 2.1 指标数据归一化处理 |
| 2.2 指标权重的确定 |
| 2.3 突水溃沙风险值的确定 |
| 3 实例研究 |
| 3.1 评价工作面地质概况 |
| 3.2 建立评价指标专题图 |
| 3.3 专题图叠加及分区评价 |
| 3.4 分区结果讨论 |
| 4 突水溃沙防治思路及关键技术 |
| 4.1 突水溃沙防治基本思路 |
| 4.2 突水溃沙防治关键技术 |
| (1)注浆改造关键技术。 |
| (2)疏水降压关键技术。 |
| (3)限厚开采。 |
| 5 结论 |
（4）浅埋煤层覆岩活动规律与顶板水涌出关系数值模拟研究（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 浅埋煤层覆岩活动规律研究现状 |
| 1.2.2 煤矿水害防治研究现状 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 2 浅埋煤层覆岩活动规律及顶板涌水理论研究 |
| 2.1 浅埋煤层覆岩活动规律分析 |
| 2.1.1 浅埋煤层上覆岩层“两带”高度分析 |
| 2.1.2 浅埋煤层上覆岩层来压步距分析 |
| 2.2 浅埋煤层顶板涌水分析 |
| 2.2.1 浅埋煤层覆岩破坏对涌水影响分析 |
| 2.2.2 浅埋煤层顶板涌水模型建立 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 浅埋煤层覆岩活动规律数值模拟研究 |
| 3.1 工程地质概况 |
| 3.2.1 工程概况 |
| 3.2.2 煤岩物理力学参数测试 |
| 3.2 浅埋煤层覆岩活动规律计算方法简介 |
| 3.2.1 计算软件简介 |
| 3.2.2 计算基元简介 |
| 3.2.3 计算流程及数值模型屈服准则 |
| 3.3 浅埋煤层覆岩活动规律分析 |
| 3.3.1 浅埋煤层覆岩活动规律计算模型建立 |
| 3.3.2 浅埋煤层覆岩活动规律过程及结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 工作面不同采宽对导水裂隙带发育高度影响研究 |
| 4.1 不同采宽对导水裂隙带发育高度影响分析 |
| 4.1.1 数值模型的建立 |
| 4.1.2 数值模型过程分析 |
| 4.2 不同采宽对导水裂隙带发育高度影响结果分析 |
| 4.3 不同采宽对导水裂隙带发育高度影响研究可靠性分析 |
| 4.3.1 临界采宽可靠性分析 |
| 4.3.2 导水裂隙带临界高度可靠性分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 覆岩活动规律与顶板水涌出关系研究 |
| 5.1 顶板水涌出预测方法的确定 |
| 5.1.1 动态水预测 |
| 5.1.2 静态水预测 |
| 5.2 顶板水涌出预测方法计算参数确定 |
| 5.2.1 工程实例 |
| 5.2.2 计算参数拟合 |
| 5.2.3 预测方法及参数可靠性验证 |
| 5.3 覆岩活动规律与顶板水涌出关系分析 |
| 5.3.1 基本顶初次垮落时顶板水涌出规律 |
| 5.3.2 基本顶周期性垮落时顶板水涌出规律 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（5）保水采煤研究30年回顾与展望（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 保水采煤问题的提出 |
| 1.1 陕北侏罗纪煤田的发现 |
| 1.2 陕北侏罗纪煤田开发 |
| 1.2.1 煤田开发 |
| 1.2.2 煤田开发中的环境问题 |
| 1.3 保水采煤的提出 |
| 1.4 保水采煤概念及科学内涵 |
| 2 保水采煤研究进展 |
| 2.1 主要科研项目 |
| 2.2 主要论着 |
| 2.2.1 保水采煤专着 |
| 2.2.2 保水采煤学位论文 |
| 2.3 主要期刊论文 |
| 2.4 保水采煤学术研讨会及期刊专辑 |
| 3 矿区生态水位合理埋深的确定 |
| 3.1 生态水位及合理埋深观测研究 |
| 3.2 矿区地下水位下降的阈值 |
| 3.2.1 研究方法 |
| 3.2.2 研究结果 |
| 4 基于保水开采的浅埋煤层岩层控制理论与技术 |
| 4.1 浅埋煤层开采岩层控制理论 |
| 4.2 浅埋煤层隔水层稳定性与保水开采 |
| 4.3 浅埋近距煤层群保水开采方法与技术 |
| 5 导水裂隙带发育高度探测 |
| 5.1 导水裂隙带探测方法 |
| 5.2 探测结果 |
| 5.2.1 导水裂隙带及垮落带高度综合确定原则 |
| 5.2.2 探测结果 |
| 5.2.3 导水裂隙带的发育形态 |
| 6 保水采煤地质条件分区 |
| 6.1 基于含水层结构保护的保水采煤分区 |
| 6.1.1 保水采煤分区 |
| 6.1.2 保水采煤的实现途径 |
| 6.2 以生态水位保护为核心的保水采煤分区 |
| 6.2.1 基于生态水位保护的保水采煤分区 |
| 6.2.2 基于生态水位保护的煤炭工业规划 |
| 6.3 基于生态约束的保水采煤分区 |
| 6.4 保水采煤矿井分级类型 |
| 6.5 突水溃沙失水危险性分区 |
| 7 保水采煤技术及推广应用 |
| 7.1 窄条带保水采煤技术及应用 |
| 7.1.1 技术背景 |
| 7.1.2 技术原理 |
| 7.1.3 采前、采后潜水水位变化分析 |
| 7.2 限高保水采煤技术及应用 |
| 7.2.1 矿井概况及地质条件 |
| 7.2.2 限高保水采煤技术及合理采高 |
| 7.2.3 推广应用效果 |
| 7.3 充填保水采煤技术及应用 |
| 7.3.1 充填材料及工艺 |
| 7.3.2 充填保水采煤技术应用效果 |
| 7.4 采充并行保水采煤技术及应用 |
| 7.4.1 壁式连采连充保水采煤方法内涵 |
| 7.4.2 壁式连采连充保水采煤关键技术 |
| 7.5 地表水体下保水采煤技术及应用 |
| 7.6 煤-水共采理念与工程实践 |
| 7.6.1 煤-水双资源型矿井开采概念和科学内涵 |
| 7.6.2 煤-水双资源型矿井开采技术方法 |
| 7.6.3 含水层再造与采空区储水及应用 |
| 7.7 煤矿底板岩溶含水层保水采煤技术及应用 |
| 8 基于保水采煤需求的矿区地下水监测网 |
| 8.1 建设背景 |
| 8.1 建设条件 |
| 8.2 地下水监测的主要层位 |
| 8.3 地下水监测工程建设 |
| 9 保水采煤研究展望 |
（6）神府矿区隔水土层采动失稳突水机理研究（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 国内外研究现状 |
| 1.2.1 顶板突水机理研究现状 |
| 1.2.2 覆岩导水裂隙带高度研究现状 |
| 1.2.3 “水-土”相互作用机理研究现状 |
| 1.2.4 突水预测方法研究现状 |
| 1.2.5 以往顶板突水研究存在的问题 |
| 1.3 论文的研究内容及方法 |
| 1.4 论文研究的技术路线 |
| 2 神府矿区隔水土层特性分析 |
| 2.1 神府矿区水文地质概况及煤层赋存特征 |
| 2.1.1 神府矿区水文地质特征 |
| 2.1.2 隔水土层赋存特征 |
| 2.1.3 神府矿区煤层赋存特征 |
| 2.2 隔水土层特征分析 |
| 2.2.1 隔水土层物理-水理-力学性质指标 |
| 2.2.2 隔水土层水理特性 |
| 2.2.3 隔水土层物理特性 |
| 2.2.4 隔水土层形变特性 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 隔水土层裂隙损伤-弥合机理分析 |
| 3.1 隔水土层裂隙发育分析 |
| 3.1.1 土体孔隙-裂隙介质渗流耦合理论 |
| 3.1.2 土体裂隙发育机理 |
| 3.2 应力恢复对隔水土层纵向裂隙的弥合效应 |
| 3.2.1 土体纵向裂隙自适应弥合机理 |
| 3.2.2 土体纵向裂隙弥合度 |
| 3.3 土体纵向裂隙弥合演化分析 |
| 3.3.1 模拟试验方案设计 |
| 3.3.2 耦合作用下裂隙弥合过程 |
| 3.3.3 裂隙咬合铰接效应 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 隔水土层孔隙水压畸变与顶板突水灾变的时空响应特征 |
| 4.1 隔水土层孔隙水压与开采关系解析解 |
| 4.2 不同开采厚度的孔隙水压动力反应模拟 |
| 4.2.1 流固耦合方程的建立 |
| 4.2.2 流固耦合模型建立 |
| 4.2.3 模拟结果分析 |
| 4.3 沟谷下的孔隙水压动力反应模拟 |
| 4.3.1 沟谷地质条件 |
| 4.3.2 多因素拟合修正公式突水判别 |
| 4.3.3 基于孔压动力反应的突水模拟预测 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 采动及渗流作用下隔水土层失稳-突水机理 |
| 5.1 薄基岩浅埋煤层顶板突水特征分析 |
| 5.2 隔水土层破坏失稳准则 |
| 5.2.1 土层“铆钉式剪切破坏”判别准则 |
| 5.2.2 土层“椭圆弧拉伸破坏”判别准则 |
| 5.3 隔水土层失稳突水演化试验研究 |
| 5.3.1 固液耦合相似材料的研制 |
| 5.3.2 土层失稳诱灾演化试验 |
| 5.4 隔水土层裂隙自适应弥合演化试验 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 基于隔水土层稳定性的突水预测模型 |
| 6.1 神府矿区顶板突水影响指标 |
| 6.2 耦合预测模型 |
| 6.2.1 模型理论基础 |
| 6.2.2 耦合预测模型的建立 |
| 6.3 基于隔水土层稳定性的层次结构模型 |
| 6.4 工作面突水预测实例分析 |
| 6.4.1 工作面概况及突水影响指标 |
| 6.4.2 突水判断矩阵构建 |
| 6.4.3 一级指标突水危险性等级 |
| 6.4.4 顶板突水危险性综合等级 |
| 6.4.5 突水危险点预测 |
| 6.4.6 现场涌水量实测反馈 |
| 6.5 矿井突水预测实例分析 |
| 6.5.1 矿井水文地质条件 |
| 6.5.2 南梁井田范围突水预测 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 结论及展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（7）浅埋煤层长壁开采顶板岩层灾害机理研究（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 浅埋煤层岩层控制研究现状 |
| 1.2.2 采场顶板来压步距研究现状 |
| 1.2.3 地表沉陷预测研究现状 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 2 浅埋煤层顶板关键层的结构特征 |
| 2.1 浅埋煤层的矿压显现特征 |
| 2.2 顶板关键层理论 |
| 2.2.1 顶板关键层的定义及特征 |
| 2.2.2 顶板关键层的分类 |
| 2.3 顶板的破断过程及特征 |
| 2.4 影响顶板结构稳定性的主要因素 |
| 2.5 小结 |
| 3 顶板关键层结构的初始屈曲 |
| 3.1 顶板关键层结构的力学模型 |
| 3.2 顶板关键层结构的初始屈曲 |
| 3.2.1 位能增量泛函 |
| 3.2.2 顶板关键层结构的屈曲临界载荷 |
| 3.2.3 顶板关键层结构的模态幅值方程 |
| 3.2.4 顶板关键层的初次破断步距 |
| 3.2.5 关键层分岔点平衡构形的稳定性 |
| 3.3 顶板关键层结构的分岔 |
| 3.3.1 突变理论的基本特征 |
| 3.3.2 关键层岩体结构的模态幅值 |
| 3.3.3 关键层后屈曲平衡路径的稳定性 |
| 3.4 工程实例分析及影响因素分析 |
| 3.4.1 工程实例分析 |
| 3.4.2 影响因素分析 |
| 3.5 小结 |
| 4 顶板关键层结构破断后的性态 |
| 4.1 关键层的非对称破断 |
| 4.2 关键层破断后的临界平衡 |
| 4.2.1 关键层破断后的回转角 |
| 4.2.2 关键层破断后的临界平衡 |
| 4.3 关键层破断后的回转失稳 |
| 4.3.1 回转失稳的必要条件 |
| 4.3.2 回转失稳的充分条件 |
| 4.4 关键层破断后的台阶下沉 |
| 4.4.1 关键层岩块触矸前的台阶下沉 |
| 4.4.2 关键层岩块触矸后的台阶下沉 |
| 4.5 控制岩块滑落失稳的支护力 |
| 4.5.1 控制岩块触矸前滑落失稳的支护力 |
| 4.5.2 控制岩块触矸后滑落失稳的支护力 |
| 4.6 工程实例验证 |
| 4.7 小结 |
| 5 关键层破断引起的地表沉陷规律 |
| 5.1 采空区上覆岩层载荷 |
| 5.2 采空区上覆岩层移动曲线 |
| 5.3 岩层移动引起的地表沉陷 |
| 5.4 工程实例验证 |
| 5.5 小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（8）沟谷地形厚煤层开采覆岩裂隙发育特征与径流水害防治机理研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.3 研究目标与内容 |
| 1.4 主要创新点 |
| 2 研究区域工程地质与水文环境特征 |
| 2.1 典型冲沟坡体产状特征 |
| 2.2 煤层地质特征 |
| 2.3 水文环境特征 |
| 2.4 区域煤岩物理力学特性 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 冲沟坡体下煤层开采覆岩活动特征 |
| 3.1 关键层侵蚀缺失型冲沟采动坡体 |
| 3.2 关键层层序完整型冲沟采动坡体 |
| 3.3 冲沟采动坡体活动类型 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 冲沟采动坡体裂隙发育特征及其影响因素 |
| 4.1 采动坡体裂隙发育形态与分布区域 |
| 4.2 坡体下开采影响因素分析 |
| 4.3 坡体采动破坏类型判定 |
| 4.4 坡体下开采覆岩活动机理 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 坡体产状与开采条件对覆岩移动破坏的影响特征 |
| 5.1 实验目的与方案 |
| 5.2 Ⅰ类坡体数值模拟实验 |
| 5.3 Ⅱ类坡体数值模拟实验 |
| 5.4 多煤层开采时冲沟坡体移动破坏特征 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 坡体下煤层开采沟谷径流水害防治 |
| 6.1 坡体下开采引起沟谷径流水害的条件 |
| 6.2 坡体下开采安全保护煤柱留设 |
| 6.3 防治安全技术 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（9）膏体充填开采覆岩破坏演化及突水溃砂风险评价（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 存在问题 |
| 1.4 研究目标与研究内容 |
| 1.5 研究方法及技术路线 |
| 2 研究区水文地质与工程地质条件 |
| 2.1 区域地质构造 |
| 2.2 区域水文地质 |
| 2.3 矿井充水条件 |
| 2.4 松散层水文地质特征 |
| 2.5 松散层工程地质特征 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 膏体充填采动覆岩裂隙演化特征 |
| 3.1 分形与分维 |
| 3.2 膏体充填开采覆岩裂隙演化模拟试验 |
| 3.3 充填开采覆岩裂隙网络演化分维计算 |
| 3.4 采动覆岩裂隙网络演化特征分析 |
| 3.5 覆岩破坏规律 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 松散含水层下膏体充填采煤突水溃砂风险关键要素综合评价 |
| 4.1 松散层下采煤突水溃砂风险的关键要素 |
| 4.2 基于关键要素的松散含水层下膏体充填采煤突水溃砂风险评价模式 |
| 4.3 基于关键要素的松散含水层下膏体充填采煤突水溃砂风险评价模式“SICI-3E”的应用 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 基于AHP-熵的膏体充填开采突水溃砂风险评价 |
| 5.1 基于AHP的突水溃砂风险定量评价指标体系构建 |
| 5.2 膏体充填开采突水溃砂风险评价指标量化 |
| 5.3 基于AHP与熵的突水溃砂风险评价因子权重确定 |
| 5.4 膏体充填开采突水溃砂风险定量评价 |
| 5.5 膏体充填开采验证 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（10）基于组合结构稳定性的薄基岩工作面溃水溃砂机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 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 国内外研究现状 |
| 1.2.1 岩层控制理论研究现状 |
| 1.2.2 薄基岩厚松散含水层条件下顶板防治水的研究现状 |
| 1.2.3 溃水溃砂机理研究现状 |
| 1.3 发展趋势及存在的问题 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 1.5 研究方法与技术路线 |
| 1.5.1 研究方法 |
| 1.5.2 技术路线 |
| 2 哈拉沟矿溃水溃砂灾害关联因素研究 |
| 2.1 矿井地质概述 |
| 2.1.1 矿井水文地质 |
| 2.1.2 工作面概况 |
| 2.2 薄基岩松散含水层下工作面矿压显现特征研究 |
| 2.2.1 22402面矿压规律统计分析 |
| 2.2.2 22207面矿压规律统计分析 |
| 2.2.3 22208面矿压规律统计分析 |
| 2.2.4 不同回采条件下矿压特征对比分析 |
| 2.3 薄基岩工作面溃水溃砂关联因素分析及原因初探 |
| 2.3.1 溃水溃砂关联因素分析 |
| 2.3.2 薄基岩工作面溃水溃砂灾害原因初探 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 覆岩组合承载结构模型在溃涌通道形成机制中的应用 |
| 3.1 哈拉沟矿2-2煤上覆岩土体物理力学性质测试 |
| 3.1.1 岩体物理力学性质测试 |
| 3.1.2 松散土体物理力学性质测试 |
| 3.2 工作面开采覆岩断裂岩块力学分析 |
| 3.2.1 主控岩层判定依据分析 |
| 3.2.2 覆岩断裂岩块受力分析 |
| 3.2.3 断裂岩块稳定性及其影响因素分析 |
| 3.3 覆岩组合承载结构的提出 |
| 3.3.1 组合承载结构模型的建立 |
| 3.3.2 组合承载结构对矿压分析的实用意义 |
| 3.4 薄基岩厚松散层下回采组合结构及其稳定性研究 |
| 3.4.1 薄基岩厚松散层下回采组合承载结构类型划分 |
| 3.4.2 神东首采煤层覆岩组合结构骨架类型划分 |
| 3.5 薄基岩厚松散含水层下回采组合结构自稳判据分析 |
| 3.5.1 顶部组合结构自稳判据 |
| 3.5.2 顶部组合结构失稳诱发下位结构协同失稳判据 |
| 3.6 薄基岩松散含水层下回采溃涌通道形成机制研究 |
| 3.6.1 薄基岩结构切落形式 |
| 3.6.2 溃涌通道特征分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 薄基岩工作面开采覆岩破坏特征相似模拟研究 |
| 4.1 相似材料模拟实验原理及设计 |
| 4.1.1 相似模拟实验原理 |
| 4.1.2 存在的现有问题及解决思路分析 |
| 4.1.3 相似模拟实验设计 |
| 4.2 不同基载比条件下覆岩运动特征研究 |
| 4.2.1 基载比为0.625的覆岩破断特征分析 |
| 4.2.2 基载比为0.75的覆岩破断特征分析 |
| 4.2.3 基载比为0.875的覆岩破断特征分析 |
| 4.2.4 基载比为1.125的覆岩破断特征分析 |
| 4.3 不同基载比对应对覆岩破断特征研究 |
| 4.3.1 覆岩破断特征统计 |
| 4.3.2 基载比对主控岩层破断步距的影响分析 |
| 4.3.3 基载比对覆岩结构形态的影响分析 |
| 4.3.4 基载比对两带发育的影响分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 水砂因素对薄基岩工作面溃涌启动影响的实验研究 |
| 5.1 溃涌实验装置研发及实验现象研究 |
| 5.1.1 实验装置研发 |
| 5.1.2 实验方案设计 |
| 5.1.3 水砂溃涌实验现象分析 |
| 5.2 溃水溃砂启动机制中水砂因素隶属关系分析 |
| 5.2.1 模糊隶属度分析方法 |
| 5.2.2 水砂因素对溃涌启动影响的定量分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 薄基岩松散含水层水砂溃涌力学机制研究 |
| 6.1 通道侧方砂土溃涌自由面受力状态分析 |
| 6.1.1 溃涌单元体的确定 |
| 6.1.2 砂土单元体所受动水力分析 |
| 6.1.3 砂土单元体所受上覆载荷的确定 |
| 6.2 薄基岩松散含水层水砂溃涌判据的建立 |
| 6.2.1 砂土强度分析 |
| 6.2.2 溃涌启动判据及最小溃涌量分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 浅埋薄基岩工作面溃水溃砂防治技术及实践 |
| 7.1 薄基岩工作面溃水溃砂灾害防治技术研究 |
| 7.1.1 防切顶防溃技术 |
| 7.1.2 疏放水防溃技术 |
| 7.1.3 松散层底部注浆技术 |
| 7.2 浅埋薄基岩工作面溃水溃砂防治体系及实践 |
| 7.2.1 防切顶防溃实践 |
| 7.2.2 疏放水防溃实践 |
| 7.2.3 疏放水、注浆综合防溃实践 |
| 7.3 本章小结 |
| 8 结论、创新点与展望 |
| 8.1 主要结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
四、神府东胜矿区浅埋煤层涌水溃沙灾害研究（论文参考文献）
- [1]薄基岩厚松散层覆岩破断及导水裂隙发育规律[D]. 魏安邦. 西安科技大学, 2020(01)
- [2]泥盖型煤层覆岩采动破坏规律及保水开采应用研究[D]. 刘治国. 煤炭科学研究总院, 2020(08)
- [3]浅埋煤层工作面突水溃沙风险评价及防治技术研究[J]. 吕情绪,李鹏,许峰. 中国煤炭, 2020(02)
- [4]浅埋煤层覆岩活动规律与顶板水涌出关系数值模拟研究[D]. 李博. 西安科技大学, 2019(01)
- [5]保水采煤研究30年回顾与展望[J]. 范立民,马雄德,蒋泽泉,孙魁,冀瑞君. 煤炭科学技术, 2019(07)
- [6]神府矿区隔水土层采动失稳突水机理研究[D]. 杨涛. 西安科技大学, 2019(01)
- [7]浅埋煤层长壁开采顶板岩层灾害机理研究[D]. 杨永辉. 西安科技大学, 2019(01)
- [8]沟谷地形厚煤层开采覆岩裂隙发育特征与径流水害防治机理研究[D]. 李鹏. 中国矿业大学, 2019
- [9]膏体充填开采覆岩破坏演化及突水溃砂风险评价[D]. 刘勇. 中国矿业大学, 2019(04)
- [10]基于组合结构稳定性的薄基岩工作面溃水溃砂机理研究[D]. 张彬. 中国矿业大学(北京), 2019(10)