一、隐伏导水陷落柱的快速判定与超前治理（论文文献综述）
刘博[1]（2021）在《水文地质条件极复杂矿区水害模式及防治对策》文中研究说明随着浅部煤层资源的日益枯竭,我国煤炭资源的开发逐渐进入煤田深部开采时代。深部煤层开采时会面临高地应力、高温、高岩溶水压、强烈的开采扰动问题、多相和多物理场耦合的复杂地质条件,各类突水新问题、新特征也逐步涌现,表现出与浅部、中等采深开采不同的水文地质规律。如何保证深部煤层的安全开采,已成为高承压、大采深矿井防治所必须认真对待的现实问题。为此,论文在大量收集峰峰矿区以往突水案例的基础上,单因素地划分突水类型,多因素地归纳突水模式,借助计算机模拟技术和相似材料模拟实验研究典型矿井突水的过程,基于具体的致突模式提出针对性的防治措施,取得了如下的研究成果:（1）在分析峰峰矿区历年72次突水案例的基础上,单因素地划分突水类型,多因素地归纳突水模式。根据突水水源的补给来源、开采煤层与突水含水层及通道的空间位置关系,将突水类型划分为7个大类、28个亚类、50个细类;另外,系统地总结了致灾成因的多种因素,多角度分析了突水的表现形式,基于其关键致灾因素不同,归纳了9种突水模式,并结合典型的突水案例,阐明了其突水模式的主要特征和机理。（2）基于流固耦合理论,采用FLAC3D数值模拟软件建立了完整岩层带破裂与断层递进导升协同突水、隔水层原生裂隙扩展与断层渗流导升协同突水的数值模拟模型,通过底板完整岩层带、隔水层原生裂隙应力、位移和断层带承压水压力的变化规律,分别研究了贯穿断层突水模式和原生裂隙扩展型突水模式致灾机理。（3）以九龙矿15252N工作面为地质背景,通过自主研制的煤层底板隔水层原生裂隙扩展与断层渗流导升相似模拟试验系统对隔水层原生裂隙扩展型突水模式进行了研究,真实再现承压水对断层带、原生裂隙及底板破碎带的楔劈、冲刷、软化、压裂扩容形成突水通道的过程,分析了底板隔水层原生裂隙扩展贯通与承压水渗流导升协同突水机理。（4）在峰峰矿区突水类型划分和突水模式归纳的基础上,结合突水矿井的地质、水文地质条件,对浅部和中等采深开采防治水理念进行了改进和创新,提出了深部矿井开采防治水理念,构建了一整套适用于峰峰矿区高水压、大采深条件下带压开采综合防治措施,并基于峰峰矿区具体的突水模式提出了不同的防治水对策。
张志巍[2]（2021）在《含隐伏断层煤层底板高承压水导升及突水机制研究》文中提出随着浅部煤炭资源枯竭,采深增加将面临愈加复杂的工程地质与水文地质条件,矿井防治水也面临着底板隐伏断层突水现象更加严峻的局面。底板空间隐伏断层不仅弱化底板岩层的完整性和阻水性能,而且对采动应力在底板空间动态分布规律扰动作用亦十分显着,极易造成隐伏断层围岩活化导水,严重威胁煤炭资源安全高效生产。因此,本论文针对含隐伏断层底板采动承压水导升机制科学问题,通过现场实测、理论分析、数值模拟等手段,开展高水压与高采动应力耦合作用下承压水运动规律与突水通道形成规律研究,具体成果如下:（1）通过文献统计分析方法,对现有的底板突水机理研究成果、底板突水类型划分方法、突水现象进行了系统梳理,发现随着采深增加而发生的底板隐伏断层致突现象逐渐增多,为了揭示底板隐伏断层突水机制,根据底板隐伏断层规模与空间位置不同,提出底板隐伏断层突水的三类模式:上位隐伏性断层突水,下位隐伏性断层突水,沟通隐伏性断层突水,本文针对下位隐伏性断层突水模式进行了深入研究。（2）基于滑移线场理论,建立底板采动破坏力学模型,推导得到底板采动破坏深度理论计算公式,该式表明底板采动破坏深度与煤层埋深、煤壁支承压力范围、底板岩体力学强度等因素密切相关。此外,采用注水试验法、钻孔窥视法、分布式光纤探测法和瞬变电磁法对工作面底板采动影响范围进行全空间、动静态、多参量联合监测。监测结果表明:底板采动导水裂隙深度约为22 m,采动塑性破坏深度约为24 m,物性差异深度约为30 m,据此建立煤层底板采动响应分带模型,提出将煤层底板采动影响范围在纵向上划分为导水裂隙带、微小裂隙带、物性差异带,丰富了底板岩体采动影响分布规律的认识。（3）基于半无限体理论模型,建立采动应力在底板传递力学模型,从而得到在底板任意空间采动应力分布计算公式。另外,建立了导水隐伏断层采动力学模型,运用断裂力学分析断层活化应力强度因子,最后得到底板导水隐伏断层采动导升高度计算公式,并利用MATLAB数值分析软件进行单因子分析,得到了各导升影响因子与导高的关系。（4）运用FLAC3D数值软件,采用正交试验方法对不同断层倾角、不同底板空间位置等影响因素进行组合试验方案设计,针对不同隐伏断层赋存特征,开展了底板高承压水采动运移规律研究,模拟结果综合表明:受采动影响,隐伏断层围岩会出现应力集中现象,高承压水更易趋向具有良好导水性的隐伏断层运动,隐伏断层宽度越大、倾角越大、越接近含水层则对承压水采动运动规律影响越显着。（5）为了研究采动与水压力协同作用下底板隐伏断层突水机制,运用FLAC3D对底板隐伏正、逆断层突水通道演化规律模拟,研究发现:隐伏正断层对于底板应力场扰动作用要强于隐伏逆断层,前者突水通道发育规模显着大于后者,隐伏正断层更容易诱发突水灾害。据此提出了隐伏断层底板采动应力与水压力联合作用突水机制,并针对这一情况提出了一种“精查构造疏水降压、系统治理分段强注”的底板突水防控技术。（6）通过对梧桐庄矿182602工作面内、外底板含水层进行注浆加固工程实践,有效封堵区域岩溶裂隙及隐伏导水通道,增加相对隔水层厚度,改良治理层位阻隔水性能,增大了2号煤层开采的安全系数,达到了安全开采的设计要求。
张刚艳[3]（2021）在《超薄隔水层底板突水机理与区域修复技术研究》文中研究说明煤矿在下组煤或深部开采时,多面临超薄隔水层条件下承压水体上安全开采问题,而底板“弱面”区极易诱发突水事故,其破坏过程、形态,矿压水压联合作用下的突水机理、超薄隔水层底板水害的高效治理等是亟待研究的问题。论文以深部超薄隔水层底板突水案例与现象为出发点,定量化分析了超薄隔水层底板突水主控因素,分析了岩溶承压水沿薄弱区突破的力学机理,对承压水弱面突破的动态特征进行了系统研究,提出基于承压水体上精细化探查的危险性评价,提出区域性修复的治理技术。论文取得的主要研究成果有:（1）利用灰色关联分析方法对超薄隔水层底板突水的主控因素进行了定量化研究,各因素对底板突水的贡献大小排序为:地质构造>底板隔水层厚度>含水层水压>工作面斜长>煤层采厚。（2）构建了超薄隔水层底板突水主控因素体系。分别从地质构造、底板相对隔水层、承压含水层、矿山压力四大类控制因素构建了超薄隔水层承压水体上开采底板突水的主控因素体系。（3）将超薄隔水层底板突水分为三种类型:底板完整弱面突水、底板隐伏构造弱面突水和底板多重构造弱面突水,并分析了各类型底板所能承受的极限水压值;从岩石破裂、裂隙演化、声发射事件等综合分析,认为采动弱面裂隙发生发展是个动态过程,抗压关键层的力学性质、厚度、所处层位是关键影响因素;建立了基础力学模型、突水灾变力学判据和弱面失稳破坏条件。（4）随着工作面的推进采场应力在煤壁与采空区实现常规切换,但存在构造弱面时,由于底板相对隔水层较薄,在构造区率先形成应力集中区,使得构造应力与采动应力叠加,当工作面推进到一定位置后采动破坏带与弱面裂隙贯通,形成导水通道,承压水显现自下而上的递进导升特征。（5）对示范工作面进行了“两探”的地质条件精细探查,圈定了富水区、构造区等;基于物探、钻探精细化地质探查结果,采用脆弱性指数法对超薄隔水层底板承压水体上开采进行了评价,进行了底板脆弱性分区。（6）对承压水体上开采安全性,采用底板防水煤岩柱合理留设进行判别。采用阻水系数法评价关键抗压层的阻水能力,提出抗压关键层的力学强度、厚度、空间位置等的重要作用。（7）采用区域注浆修复技术对底板进行增厚作业,提出了区域注浆治理技术一般治理模式以及立体化检测技术。示范工作面采用井下区域治理技术对奥灰顶界面进行了改造,经检验效果良好。
黄天缘[4]（2021）在《61303工作面特厚煤层采前防治水安全性评价》文中进行了进一步梳理论文以唐家会煤矿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]
张红梅[5]（2020）在《淮北煤田岩溶陷落柱发育模式及预测研究》文中提出岩溶陷落柱突水是华北煤田主要的水害类型之一,一旦突水造成的后果十分严重。充水条件不同的陷落柱,将影响煤矿开采工作面涌突水威胁程度及其防治工程的设计。淮北煤田揭露的岩溶陷落柱多为干燥无水或弱淋水,但也发生过陷落柱特大突水事故,造成了巨大的财产损失。随着淮北煤田进入深部勘探与开采,岩溶陷落柱水害威胁程度将增大。淮北煤田构造和水文地质条件均较复杂,不同构造单元岩溶发育规律、陷落柱的揭露特征、分布规律、充水性特征等差异较大。因此,系统地开展淮北煤田岩溶陷落柱发育特征、发育模式、充水性及其控制机理研究,不仅具有重要的理论意义,而且具有重大的应用价值。本文以淮北煤田岩溶陷落柱为研究对象,采用野外勘查、现场测试、室内试验、模型预测等方法和手段,全面地研究了淮北煤田岩溶陷落柱的揭露方式、发育规律、充水性特征,分析了陷落柱与灰岩地层组合、煤田地质构造、地质（水文地质）单元、古径流场、现今地温场、现代径流场、岩溶发育、构造演化等之间的关系,在此基础上,建立了陷落柱的发育模式,揭示了陷落柱充水性的主要控制因素,并对淮北煤田典型发育模式陷落柱进行了预测研究。取得主要成果如下:1)依据淮北煤田地质构造、基岩面和松散层沉积特征、含水层水化学特征等,将淮北煤田地质（水文地质）单元划分为2个一级水文地质单元和5个二级水文地质亚单元。淮北煤田受徐-宿弧形构造中段和南段影响明显,具有南北分区、东西分段的特点,推覆构造西部外缘地带或锋带位置上的濉肖-闸河矿区和宿县矿区,揭露的陷落柱数量相对较多。2)综合研究了淮北煤田灰岩地层沉积组合类型、岩性特征,灰岩组成成分、灰岩地层测井特征等,确定了中奥陶统灰岩地层为岩溶陷落柱发育的基底地层。系统地研究了淮北煤田岩溶发育特征,总结了灰岩含水层岩溶发育规律。中奥陶统灰岩地层经历了沉积岩溶期、风化壳岩溶期、埋藏岩溶期、构造（半埋藏）岩溶期、二次埋藏岩溶期等5个岩溶作用期次,半埋藏岩溶期为淮北煤田岩溶发育和陷落柱形成的主要期次。3)系统地整理分析了淮北煤田陷落柱的揭露资料,从几何学特征、空间位置和分布规律、充填特征、充水性特征等方面,结合物探探查和放水试验等成果,构建了陷落柱特征分类体系。淮北煤田陷落柱揭露方式主要包括采掘直接揭露、突水显现和综合判定三种类型。揭露的陷落柱平面截面多为椭圆形,剖面为圆锥体,几何学特征差异较大;柱顶层位发育于太原组灰岩第2层段至松散层地层。根据陷落柱柱体充填特征,将其划分为压实和未压实两类。根据充水性将陷落柱分为不充水型、柱缘裂隙弱充水型和强充水型;结合陷落柱发育构造位置特征,厘定了陷落柱发育的四个期次。4)基于淮北煤田构造系统、灰岩地层沉积特征、岩溶发育规律、现代径流条件、古径流场恢复、地温分布规律、陷落柱发育特征及其充水性特征等研究基础上,建立了淮北煤田岩溶陷落柱的岩溶接触带型、向斜构造控制型、断裂构造控制型、内循环控制型、灰岩地层半裸露外循环控制型和灰岩地层隐伏外循环控制型6种典型发育模式。5)通过研究陷落柱与构造特征、灰岩含水层富水性、含水层间水力联系、边界断层性质、补径排条件、煤田构造演化、水质水位异常和地温场规律性之间的关系,论证了不充水型、柱缘裂隙弱充水型和强充水型三类陷落柱充水性的主要控制因素。不充水或弱充水型均为古陷落柱,分别是印支～早燕山期、早燕山期和晚燕山期岩溶作用的产物;强充水型陷落柱包括外循环控制发育型和内循环控制发育型,为现代岩溶作用的结果。灰岩地层岩溶发育程度高和含水层富水性强的位置,多揭露强充水型陷落柱。6)依据陷落柱空间位置特征和充水性控制因素研究结果,针对典型陷落柱发育模式的煤矿,基于GIS空间数据多源信息复合技术,定量地统计了内循环控制型、外循环控制型和向斜构造控制型发育模式下陷落柱发育特征参数,分别采用决策树分级归类法、多源信息复合预测法,对深部岩溶陷落柱空间位置及其充水性进行了预测,通过对比预测结果和已揭露陷落柱实际情况,验证了陷落柱发育模式和充水性控制机理结论的准确性,为深部岩溶陷落柱防治工作提供了空间靶区。图[121]表[45]参[205]
杨本水,翟孟娟,宣以琼,程爱民,刘结高,翟恩发[6]（2020）在《隐伏导水陷落柱快速判识与超前探查治理技术》文中研究指明根据唐家会出水点的水量、水位、水温、水化学场一致性的原理,判别出61101掘进工作面突水水源为深部强富水奥灰水,通道为隐伏导水陷落柱（定性）。为此,封堵了出水巷道、防止出水水量由渐变到灾变扩展（预防）;利用槽波地震和音频电透视、钻探等综合探查确定了隐伏导水陷落柱的位置、范围与空间形态（定位）;采用计算机仿真技术确定在其中深部实施"底部封堵、上部充填"治理方案,构建了"阻止采动裂隙向下扩展与奥灰水向上渗流的隔水层段"充填加固技术方案（超前治理）,避免重大恶性突水事故的发生,取得了"绿色快省高效"的定性、预防、定位、超前探查治理隐伏导水陷落柱的新模式。
王进尚[7]（2020）在《煤层底板破坏与递进导升协同突水致灾机理研究》文中研究指明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]
胡彦博[8]（2020）在《深部开采底板破裂分布动态演化规律及突水危险性评价》文中进行了进一步梳理在全国煤炭资源开发布局调整阶段,为了保证国家煤炭供给安全,东部矿区仍需保持20年左右的稳产期,许多矿井进入深部开采不可避免。围绕深部煤层开采底板突水通道动态形成过程机理、水害评价防治的科学技术问题,以华北型煤田东缘代表矿井为例,采用野外调研、理论分析、原位测试、室内试验、数值模拟等多种方法,按照华北煤田东缘矿区的赋煤地质结构特征→深部煤层开采底板变形破坏的动态监测方法→深部煤层开采底板岩层变形破坏的时空演化特征和突水模式→深部煤层开采底板破坏深度预测方法和开采底板突水危险性评价方法→深部煤层开采底板水害治理模式和治理效果序列验证评价方法的思路开展研究。主要成果如下:（1）提出了利用布里渊光时域反射技术（BOTDR）对深部煤层开采底板变形破坏的动态监测方法。根据研究表明BOTDR系统监测的动态变形量及应变分布状态与煤层底板岩层应力应变特征具有一致性,是有效监测煤层底板岩层变形破坏的新方案。BOTDR系统对煤层底板岩层监测显示,在采动过程中煤层底板岩层从上向下是呈现压-拉-压的应变趋势;同时获得了有效的煤层底板岩层的最大破坏深度,为深部煤层开采底板破坏深度的精准预测研究提供了有效的原位测试数据。（2）揭示了深部煤层开采完整底板破坏的时空演化特征:a.采前高应力区超前影响范围大约在煤壁前方38 m附近;b.开采底板岩层第一破断点的位置在采煤工作面煤壁前方29.07 m,煤层下方垂距9.24 m处,煤层底板破坏是从脆性岩层开始破断;c.开采底板破断发展趋势是从第一破断点首先向上发展破断,然后再同步向下破断。d.煤层开采底板破断的最大深度处于采前高应力区内,并且最大破断深度在采前高应力区内的峰值应力传播线附近（一般情况下）。根据煤层开采底板破坏的时空演化特征,对比分析了完整底板和含断层底板两种条件下煤层开采底板岩层破坏特点;同时对煤层开采底板进行横向分区,区域名称依次为原岩应力平衡区、采前高应力区、采后应力释放区、采后应力再平衡区。（3）利用BP神经网络、煤层开采底板应力螺旋线解析、气囊-溶液测漏法、经验公式法、多因素回归及分布式光纤实测等方法进行研究分析,得到了对深部煤层开采底板破坏深度进行有效的预测模型及方法;研究表明,多因素回归中模型III预测值更接近分布式光纤监测和气囊-溶液测漏法等实测数据,预测误差较小的预测方法依次为新的数学理论模型解析法和BP神经网络预测模型。（4）利用层次分析法、熵权法、地理信息系统等手段结合深部煤层开采破坏后有效隔水层厚度和其他多种影响底板突水的因素,对深度煤层开采底板突水危险性进行综合评价研究,得到了层次分析和熵权法（AHP-EWM）综合算法评价模型和基于改进型层次分析脆弱性指数（IAHP-VI）法两种深部煤层开采底板突水危险性评价模型,两者都具有一定的实用价值,在实际运用过程中可以根据研究区的实际情况择优选其一,也可以根据两种模型的预测结果取并集,能够进一步提高评价安全程度。（5）基于华北型煤田东缘矿区深部煤层开采底板突水通道的形成机理和突水模式,提出了“充水含水层和导水构造协同超前块段治理”模式并进行了定义。在现有的深部煤层开采水害的治理技术上,根据注浆改造目的层的构造、区域地应力、原岩水动力场等因素对地面受控定向钻进顺层钻孔方位和钻孔展布间距的设定进行科学有效的优化研究。（6）提出了“深部煤层开采底板水害治理效果序列验证评价方法”,利用对改造目的层的渗透系数和透水率、煤层底板阻水能力、矿井电法检测、检查钻孔数据等结合GIS系统进行综合研究,建立了科学系统化的评价方法。（7）利用“充水含水层和导水构造协同超前块段治理”模式对华北型煤田东缘矿区深部煤层底板水害进行了治理,结果显示治理效果良好,研究矿区深部煤层工作面实现了安全回采。本论文研究成果可为华北型煤田东缘矿区下组煤开采底板水害防治提供参考。
胡宝玉[9]（2020）在《邯邢矿区深部开采煤层底板奥灰突水机理及防治关键技术》文中指出随着开采深度的增加,煤层底板隔水层承受的奥灰水水压增大,突水的概率增大。突水后,排水成本也随着开采深度的增加而增高。底板突水不仅威胁矿井安全,而且大大降低矿井经济效益。底板突水机理的研究对突水的预防和治理有着重要的指导作用。利用理论力学和数值模拟分析深部开采条件下底板岩层在突水发生时的不同作用;发现煤层底板采动破坏带之下一定厚度岩层中的裂隙在突水发生时可以活化、失去阻隔水能力。以邯邢矿区某矿为例,采用FLAC3D对这一过程进行了模拟,得出了底板岩层塑性破裂深度和裂隙活化带发育最小深度。根据煤层底板岩层在突水通道形成过程的不同作用,深部开采条件下底板岩层可以划分为失去阻隔水能力的采动破坏带、失去对高压水阻隔能力的裂隙活化带、导水通道发育的潜在导升带。裂隙活化带是指在采动影响和高压水作用下,裂隙可以活化而失去阻隔水能力的岩层。潜在导升带是指突水形成时所必须的最小导升通道发育范围。基于邯邢矿区煤系地层裂隙发育的分布规律研究和潜在导升带内所分布的薄层灰岩水平裂隙对垂向裂隙的水平连通作用研究,发现潜在导升带内薄层灰岩的分布导致了底板突水概率的增加。基于上述研究,邯邢矿区深部开采煤层底板奥灰突水机理可以概化为:在采动影响下,煤层底板破坏带和裂隙活化带失去阻隔高压水的能力,潜在导升带内的薄层灰岩对其上下的垂向导水通道连通,使得导水通道导通奥灰水和裂隙活化带的概率增加,形成突水。深部奥灰岩层主要以溶蚀缝隙为主,连通形成的空间形式主要为“格架状”。通过对浆液在裂隙中运移的理论分析,得出注浆的主要影响因素为受注介质类型和浆液的粘滞性。对实际的注浆压力变化曲线进行分析,得出受注介质类型主要有裂隙型受注介质、空洞型受注介质、组合空间型受注介质。通过对常用比重浆液粘滞性时变过程的测试,得出不同比重浆液粘滞性的时变特征;比重为1.2的水泥浆粘滞性基本不随时间变化,比重为1.3的水泥浆粘滞性随时间有一定的增大,但是增加幅度较小,比重为1.5的水泥浆粘滞性随时间有明显增大。在目前采用的均布水平钻孔注浆治理基础上,提出了奥灰富水含水层中注浆的浆液控制关键:稠浆低压充填注入和稀浆高压补充的浆液控制技术与及其工艺参数。
魏本亮[10]（2020）在《霄云煤矿奥灰突水机理及快速治理研究》文中认为华北地区作为我国开采历史较长的煤田,经过长时间回采地质条件较好的部分已逐步回采完毕,转向地质条件更加复杂的深部和边缘地区寻找煤炭资源。随之而来的溃砂溃水、底板岩溶水害的威胁日益突出。目前对奥灰大型突水事故,如陷落柱、断层等常规通道已经有了较为有利的治理手段,大型突水事故逐渐减少,而事故的发生正在逐步转向隐蔽。济宁矿区是华北型煤田非典型大水矿区,历史上发生奥灰水突水事故较少。在该区域奥灰水害远距3煤层200m,正常条件下不受水害威胁,若简单按照《煤矿安全规程》和《煤矿防治水细则》提供的公式或方法,则有可能会给现场防治水工作带来错误的指导,导致事故的发生。论文以霄云煤矿2018年“9.10”奥灰突水事故为研究对象,采用理论分析、现场访谈调查、煤矿井上下实测施工、效果验证等研究方法,对奥灰突水机理、评价方法、治理模式进行了深入研究,取得了如下研究成果:（1）通过霄云煤矿地质条件分析,探究解读突水过程的各类细节现象,认为霄云煤矿开采3煤主要受奥灰水的威胁。提出下一步防治水重点管控对象为大断层附近的隐伏地质导通奥灰水,重点关注区域为地质构造复杂及隐伏构造区域。（2）通过分析“9.10”霄云煤矿奥灰突水事故发生过程中的水文地质情况,对隐伏地质构造突水前预兆进行全面综合分析,为正确判断突水及治理提供基础依据。（3）通过分析霄云煤矿1313工作面突水特征,研究治理方案设计为盖冒堵源相结合的方案,达到了经济迅速治理水害的效果;针对封堵过程中奥灰水位等动态资料分析,判断通道封堵情况,为注浆工程提供了扎实的基础工作,在实际水文地质情况测量收集过程中进一步计算了奥灰含水层的相关信息。（4）本次堵水工程共施工4个注浆钻孔,累计注浆盖帽浆液26622.6m3,注入通道36394.2m3,形成了直径约30m,长度150m的封堵柱。终孔及注浆终压标准均通过验收,堵水效率达到98%以上。经计算,帽体、通道防隔水能力达到《煤矿防治水细则》要求,奥灰水已被有效封堵,目前井下已恢复安全生产近1年。霄云煤矿奥灰突水治理工程用时短、用料省、封堵效果好,取得了较好的社会效益和经济效益,对其他矿井具有参考和推广价值。该论文有图20幅,表17个,参考文献65篇。
二、隐伏导水陷落柱的快速判定与超前治理（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、隐伏导水陷落柱的快速判定与超前治理（论文提纲范文）
（1）水文地质条件极复杂矿区水害模式及防治对策（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 突水理论研究现状 |
| 1.2.2 突水机理研究现状 |
| 1.2.3 突水类型、模式及模拟研究现状 |
| 1.2.4 水害防治对策研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 创新点 |
| 1.5 技术路线 |
| 第2章 研究区概况 |
| 2.1 自然地理概况 |
| 2.1.1 地理位置 |
| 2.1.2 地形地貌特征 |
| 2.1.3 气象水文 |
| 2.1.4 生产矿井概况 |
| 2.1.5 水害事故统计 |
| 2.2 矿区地质条件 |
| 2.2.1 地层 |
| 2.2.2 地质构造 |
| 2.3 矿区水文地质条件 |
| 2.3.1 主要含水层 |
| 2.3.2 地下水动态特征 |
| 2.3.3 地下水补给、径流、排泄条件 |
| 第3章 峰峰矿区突水类型的划分 |
| 3.1 以往突水类型划分方案和结果 |
| 3.2 峰峰矿区突水类型划分方案和结果 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 峰峰矿区突水模式 |
| 4.1 非法越层开采突水模式 |
| 4.1.1 牛儿庄矿及永顺煤矿突水概况 |
| 4.1.2 非法越层开采突水模式特征和机理 |
| 4.2 隐伏微型陷落柱突水模式 |
| 4.2.1 九龙矿15423N工作面突水概况 |
| 4.2.2 隐伏微型陷落柱突水模式特征和机理 |
| 4.3 复合构造突水模式 |
| 4.3.1 辛安矿112106工作面突水概况 |
| 4.3.2 复合构造突水模式特征和机理 |
| 4.4 贯穿断层突水模式 |
| 4.4.1 辛安矿112124工作面突水概况 |
| 4.4.2 贯穿断层突水模式特征和机理 |
| 4.5 隔水层原生裂隙扩展型突水模式 |
| 4.5.1 九龙矿15252N工作面突水概况 |
| 4.5.2 隔水层原生裂隙扩展型突水模式特征和机理 |
| 4.6 工作面外围远程补给突水模式 |
| 4.6.1 梧桐庄矿182602工作面突水概况 |
| 4.6.2 工作面外围远程补给突水模式特征和机理 |
| 4.7 顶板裂隙扩展型突水模式 |
| 4.7.1 羊东矿8258运料巷突水概况 |
| 4.7.2 顶板裂隙扩展型突水模式特征和机理 |
| 4.8 底板垂向裂隙扩展型突水模式 |
| 4.8.1 梧桐庄矿182102首采工作面突水概况 |
| 4.8.2 底板垂向裂隙扩展型突水模式特征和机理 |
| 4.9 大气降水集中溃入突水模式 |
| 4.9.1 辛安矿突水概况 |
| 4.9.2 大气降水集中溃入突水模式特征和机理 |
| 4.10 本章小结 |
| 第5章 峰峰矿区突水模式致灾机理数值模拟研究 |
| 5.1 贯穿断层突水模式数值模型建立 |
| 5.1.1 地质条件 |
| 5.1.2 建立模型 |
| 5.1.3 数值模拟步骤 |
| 5.2 仿真结果及分析 |
| 5.2.1 采前平衡状态 |
| 5.2.2 采中底板完整岩层带破裂与断层递进导升协同突水过程 |
| 5.2.3 采中底板完整岩层带破裂与断层递进导升应力场演化过程 |
| 5.2.4 F_(55-1)断层递进导升特征 |
| 5.3 原生裂隙扩展型突水模式数值模型建立 |
| 5.3.1 地质条件 |
| 5.3.2 建立模型 |
| 5.3.3 数值模拟步骤 |
| 5.4 仿真结果及分析 |
| 5.4.1 采前平衡状态 |
| 5.4.2 底板隔水层原生裂隙扩展与断层渗流导升协同突水过程 |
| 5.4.3 底板隔水层原生裂隙扩展与断层渗流导升应力场演化过程 |
| 5.4.4 F_(15-1)断层渗流导升特征 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 隔水层原生裂隙扩展型突水模式相似材料模拟研究 |
| 6.1 原生裂隙扩展型突水模式相似材料模拟模型建立 |
| 6.1.1 九龙矿15252N工作面地质条件 |
| 6.1.2 相似比例及相似材料配比 |
| 6.1.3 底板隔水层原生裂隙扩展与断层渗流导升相似模拟试验系统 |
| 6.1.4 模型开挖及监测点布置 |
| 6.2 模拟结果及分析 |
| 6.2.1 原生裂隙扩展型突水模式相似材料模拟结果 |
| 6.2.2 底板隔水层原生裂隙扩展与断层渗流导升协同突水规律 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 基于具体致突模式的峰峰矿区水害防治对策 |
| 7.1 深部矿井开采防治水理念 |
| 7.2 深部矿井开采防治水对策 |
| 7.3 非法越层开采突水模式防治对策 |
| 7.4 异常地质构造防治对策 |
| 7.5 工作面外围远程补给突水模式防治对策 |
| 7.6 大气降水集中溃入突水模式防治对策 |
| 7.7 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和科研成果 |
（2）含隐伏断层煤层底板高承压水导升及突水机制研究（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 底板突水机理研究现状 |
| 1.2.2 含隐伏断层底板突水研究现状 |
| 1.2.3 底板采动承压水导升机制研究现状 |
| 1.3 存在的问题 |
| 1.4 研究内容与技术路线 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 2 含隐伏断层底板高承压水渗流导升影响因素研究 |
| 2.1 底板突水类型与突水现象分析 |
| 2.1.1 底板突水类型分析 |
| 2.1.2 底板突水现象统计分析 |
| 2.2 隐伏断层构造特征 |
| 2.3 含隐伏断层底板突水模式 |
| 2.4 含隐伏断层底板突水影响因素分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 含隐伏断层底板采动破坏及承压水导升机制理论研究 |
| 3.1 煤层底板岩体采动破坏分析 |
| 3.1.1 底板岩体采动应力状态分析 |
| 3.1.2 底板岩体采动破坏最大深度 |
| 3.1.3 底板采动破坏分带特征实测 |
| 3.2 含隐伏断层底板高承压水导升力学机制研究 |
| 3.2.1 煤层底板承压水导升的水力学基础 |
| 3.2.2 含隐伏断层底板高承压水导升力学模型建立与分析 |
| 3.2.3 采动承压水作用下隐伏断层失稳判据及导升高度计算 |
| 3.2.4 底板高承压水导升高度影响因素分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 含隐伏断层底板高承压水采动导升及突水机制数值模拟研究 |
| 4.1 数值模拟方案与模型建立 |
| 4.1.1 含隐伏断层底板高承压水采动导升正交试验方案 |
| 4.1.2 含隐伏断层底板高承压水采动导升数值模拟过程 |
| 4.1.3 含隐伏断层底板高承压水采动导升数值模型建立 |
| 4.2 隐伏断层倾角对承压水采动导升的影响 |
| 4.2.1 含隐伏断层底板采动渗流场分析 |
| 4.2.2 采动底板隐伏断层应力—渗流场响应规律 |
| 4.3 隐伏断层空间位置对承压水采动导升的影响 |
| 4.3.1 含隐伏断层底板采动渗流场分析 |
| 4.3.2 采动底板隐伏断层应力—渗流场响应规律 |
| 4.4 隐伏断层宽度对承压水采动导升的影响 |
| 4.4.1 含隐伏断层底板采动渗流场分析 |
| 4.4.2 采动底板隐伏断层应力—渗流场响应规律 |
| 4.5 含隐伏断层底板采动高承压水运移规律分析 |
| 4.6 含隐伏断层底板采动与水压力作用突水机制 |
| 4.6.1 承压水上隐伏正断层采动突水通道演化过程 |
| 4.6.2 承压水上隐伏逆断层采动突水通道演化过程 |
| 4.6.3 底板下位隐伏断层采动突水机制 |
| 4.7 含隐伏断层底板突水防控技术 |
| 4.8 本章小结 |
| 5 含隐伏断层底板承压水上安全开采工程案例 |
| 5.1 矿井概况 |
| 5.1.1 工作面概况 |
| 5.1.2 水文地质概况 |
| 5.2 矿井底板突水现象分析 |
| 5.3 大采深工作面底板复杂构造水害区域治理技术 |
| 5.3.1 工作面采前探查 |
| 5.3.2 底板采动危险区预计 |
| 5.3.3 治理层位选择 |
| 5.3.4 防治技术方案 |
| 5.3.5 封堵效果评价 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 主要结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 学位论文数据集 |
（3）超薄隔水层底板突水机理与区域修复技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 背景与意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究目的与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 薄隔水底板承压水上开采现状 |
| 1.2.2 煤层底板突水研究现状 |
| 1.3 需进一步研究的问题 |
| 1.4 研究内容与技术路线 |
| 1.4.1 研究方法与内容 |
| 1.4.2 研究技术路线 |
| 2 超薄隔水层底板突水主控因素分析 |
| 2.1 底板突水现象与特征分析 |
| 2.1.1 底板突水案例 |
| 2.1.2 底板突水认识与特征 |
| 2.2 超薄隔水层底板突水主控因素定量化分析 |
| 2.2.1 主控因素灰色关联分析原理 |
| 2.2.2 主控因素定量分析 |
| 2.2.3 主控因素定量化排序 |
| 2.3 超薄隔水层底板突水控制因素体系 |
| 2.3.1 超薄隔水层底板突水主控因素作用 |
| 2.3.2 超薄隔水层底板突水主控因素体系 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 超薄隔水层底板突水机理 |
| 3.1 弱面区突水类型与特征 |
| 3.1.1 典型类型 |
| 3.1.2 基本特征 |
| 3.2 抗压关键层岩石裂隙演变声发射试验特征 |
| 3.2.1 抗压关键层岩石裂隙演变特征试验设计 |
| 3.2.2 岩石裂隙演变特征的声发射试验 |
| 3.2.3 岩石裂隙演变的动态特征 |
| 3.3 底板完整弱面突水机理 |
| 3.3.1 基础力学模型 |
| 3.3.2 突水灾变力学判据 |
| 3.3.3 弱面失稳破坏条件分析 |
| 3.4 底板隐伏构造弱面突水机理 |
| 3.4.1 基础力学模型 |
| 3.4.2 突水灾变力学判据 |
| 3.4.3 弱面失稳破坏条件分析 |
| 3.5 底板多重构造弱面突水机理 |
| 3.5.1 基础力学模型 |
| 3.5.2 突水灾变力学判据 |
| 3.5.3 弱面失稳破坏条件分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 承压水动态突破规律特征 |
| 4.1 示范工作面概况 |
| 4.2 承压水“弱面突破”动态特征数值模拟理论基础与模型设置 |
| 4.2.1 流固耦合模拟理论基础 |
| 4.2.2 数值模拟模型设置 |
| 4.3 底板完整弱面承压水动态突破特征 |
| 4.3.1 不同推进长度应力场演变特征 |
| 4.3.2 不同推进长度煤层围岩破坏特征 |
| 4.3.3 不同推进长度位移场演变特征 |
| 4.3.4 不同推进长度渗流场演变特征 |
| 4.4 底板隐伏构造弱面承压水动态突破特征 |
| 4.4.1 不同推进长度下应力场演变特征 |
| 4.4.2 煤层覆岩破坏特征 |
| 4.4.3 不同推进长度下位移场演变特征 |
| 4.4.4 不同推进长度下渗流场演变特征 |
| 4.5 底板多重构造弱面承压水动态突破特征 |
| 4.5.1 不同推进长度下应力场演变特征 |
| 4.5.2 煤层覆岩破坏特征 |
| 4.5.3 不同推进长度下位移场演变特征 |
| 4.5.4 不同推进长度下渗流场演变特征 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 超薄隔水层工作面突水脆弱性评价 |
| 5.1 工作面地质条件精细化探查 |
| 5.1.1 物探精细化探查 |
| 5.1.2 钻探精细化探查 |
| 5.1.3 底板岩性组合特征与力学性能 |
| 5.2 AHP型底板突水脆弱性评价 |
| 5.2.1 理论基础 |
| 5.2.2 示范工作面突水主控因素专题图 |
| 5.2.3 主控因素突水贡献权重的确定 |
| 5.2.4 底板突水脆弱性评价 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 承压水体上突水弱面修复的区域治理技术 |
| 6.1 超薄隔水层底板安全煤岩柱尺寸设计 |
| 6.1.1 底板防水安全煤岩柱留设方法 |
| 6.1.2 底板采动破坏带深度综合确定 |
| 6.1.3 底板岩层阻水系数测试 |
| 6.1.4 底板防水安全煤岩柱尺寸 |
| 6.1.5 底板岩层的注浆增厚作业 |
| 6.2 工作面突水弱面区域修复技术 |
| 6.2.1 突水弱面修复的区域治理技术 |
| 6.2.2 区域治理层位选择与治理模式 |
| 6.2.3 弱面区域治理修复效果立体检测 |
| 6.2.4 示范工作面底板弱面的区域治理修复 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 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 |
| 作者简介 |
| 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）淮北煤田岩溶陷落柱发育模式及预测研究（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 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 存在的问题 |
| 1.4 研究的内容和方法 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 研究方法和技术路线 |
| 1.5 研究工作过程与工作量 |
| 2 淮北煤田地质与水文地质特征 |
| 2.1 地层特征 |
| 2.1.1 区域地层 |
| 2.1.2 煤系地层 |
| 2.2 地质构造特征 |
| 2.2.1 淮北煤田构造特征 |
| 2.2.2 淮北煤田区域构造史 |
| 2.3 水文地质特征 |
| 2.3.1 含隔水层 |
| 2.3.2 淮北煤田水文地质单元划分 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 淮北煤田岩溶发育规律 |
| 3.1 淮北煤田灰岩地层 |
| 3.1.1 太原组灰岩地层 |
| 3.1.2 中奥陶统灰岩地层 |
| 3.1.3 中奥陶统和太原组灰岩地层沉积特征 |
| 3.2 淮北煤田中奥陶统灰岩地层岩溶期次 |
| 3.3 淮北煤田灰岩地层岩溶特征与发育规律 |
| 3.3.1 太原组灰岩地层岩溶特征与发育规律 |
| 3.3.2 中奥陶统灰岩地层岩溶特征与发育规律 |
| 3.3.3 淮北煤田灰岩含水层富水性 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 淮北煤田岩溶陷落柱发育特征 |
| 4.1 淮北煤田现有陷落柱揭露方式 |
| 4.1.1 采掘直接揭露型 |
| 4.1.2 突水显现型 |
| 4.1.3 综合判断型 |
| 4.2 淮北煤田陷落柱发育特征 |
| 4.2.1 几何学特征 |
| 4.2.2 平面分布特征 |
| 4.2.3 柱体充填特征 |
| 4.2.4 充水性特征 |
| 4.3 淮北煤田岩溶陷落柱发育期次 |
| 4.3.1 淮北煤田半埋藏期岩溶期次与陷落柱形成 |
| 4.3.2 淮北煤田岩溶陷落柱发育期次 |
| 4.4 淮北煤田陷落柱特征分类 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 淮北煤田岩溶陷落柱发育模式与充水性控制机理 |
| 5.1 岩溶陷落柱的发育条件 |
| 5.2 淮北煤田岩溶陷落柱发育模式 |
| 5.2.1 岩溶接触带型陷落柱发育模式 |
| 5.2.2 向斜构造控制型陷落柱发育模式 |
| 5.2.3 断裂构造控制型陷落柱发育模式 |
| 5.2.4 内循环控制型陷落柱发育模式 |
| 5.2.5 灰岩地层半裸露外循环控制型陷落柱发育模式 |
| 5.2.6 灰岩地层隐伏外循环控制型陷落柱发育模式 |
| 5.3 淮北煤田岩溶陷落柱充水性控制机理 |
| 5.3.1 不充水型陷落柱控制机理 |
| 5.3.2 柱缘裂隙弱充水型陷落柱控制机理 |
| 5.3.3 外循环强充水型陷落柱控制机理 |
| 5.3.4 内循环强充水型陷落柱控制机理 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 淮北煤田岩溶陷落柱空间位置与充水性预测 |
| 6.1 淮北煤田陷落柱发育控制特征 |
| 6.1.1 陷落柱发育古河道控制特征 |
| 6.1.2 陷落柱发育现代地表水补给特征 |
| 6.1.3 陷落柱发育断裂构造控制特征 |
| 6.1.4 陷落柱发育向斜构造控制特征 |
| 6.1.5 陷落柱发育地温场控制特征 |
| 6.2 内循环控制型陷落柱预测 |
| 6.2.1 预测指标单因子分级依据 |
| 6.2.2 单因子决策树分级分类法 |
| 6.2.3 任楼煤矿陷落柱空间位置与充水性预测结果 |
| 6.3 外循环控制型陷落柱预测 |
| 6.3.1 预测指标单因子分级依据 |
| 6.3.2 AHP-独立性系数耦合权重法 |
| 6.3.3 单因子指标数据归—化处理 |
| 6.3.4 朱庄煤矿岩溶陷落柱发育预测结果 |
| 6.4 向斜构造控制型陷落柱预测 |
| 6.4.1 预测指标单因子分级依据 |
| 6.4.2 AHP-独立性系数耦合权重法 |
| 6.4.3 刘桥矿区深部陷落柱空间位置与充水性预测结果 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 后期展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 |
（6）隐伏导水陷落柱快速判识与超前探查治理技术（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 61101工作面机巷出水简况 |
| 1.1 水文地质背景 |
| 1.2 出水过程 |
| 2 突水水源及导水通道分析 |
| 2.1 突水水源分析 |
| (1)水量 |
| (2)水温 |
| (3)水位 |
| (4)水质 |
| 2.2 导水通道判识 |
| 2.3 61101突水治理的基本思路 |
| 3 61101机巷的封堵 |
| 3.1 封堵的必要性 |
| 3.2 封堵段长度计算公式 |
| 4 隐伏导水陷落柱形态特征的综合探查 |
| 4.1 井下物探探查 |
| 4.2 井下钻孔探查 |
| 5 隐伏导水陷落柱的注浆治理 |
| 5.1 注浆加固的基本思路 |
| 5.2 注浆堵水段的层位和长度的优化确定 |
| 5.3 建立“底部封堵、上部充填”止水层段的技术方法与工艺 |
| 5.4 钻探布置与注浆加固 |
| 6 结论 |
（7）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 |
（8）深部开采底板破裂分布动态演化规律及突水危险性评价（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 研究内容及方法 |
| 1.4 技术路线 |
| 2 华北型煤田东缘区域地质及水文地质条件 |
| 2.1 区域赋煤构造及含水层 |
| 2.2 深部煤层开采底板突水水源水文地质特征 |
| 2.3 煤系基底奥陶系灰岩含水层水文地质特征 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 深部开采底板变形破坏原位动态监测 |
| 3.1 分布式光纤动态监测底板采动变形破坏 |
| 3.2 对比分析光纤实测与传统解析和原位探查 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 深部开采煤层底板破坏机理和突水模式研究 |
| 4.1 深部开采煤层底板破裂分布动态演化规律 |
| 4.2 深部煤层开采底板突水模式 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 深部开采底板突水危险性非线性预测评价方法 |
| 5.1 深部煤层开采底板破坏深度预测 |
| 5.2 下组煤开采底板突水危险性评价研究及应用 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 深部开采底板水害治理模式及关键技术 |
| 6.1 底板水害治理模式和效果评价方法 |
| 6.2 底板水害治理模式和治理效果评价的应用 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 结论 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 主要创新性成果 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（9）邯邢矿区深部开采煤层底板奥灰突水机理及防治关键技术（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1.绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 底板突水理论研究现状 |
| 1.2.2 深部开采防治水研究现状 |
| 1.3 存在的主要问题 |
| 1.4 研究内容及技术路线 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 2.邯邢矿区水文地质特征 |
| 2.1 邯邢矿区水文地质特征研究 |
| 2.1.1 矿区地质特征 |
| 2.1.2 区域水文地质特征 |
| 2.2 邯邢矿区奥灰峰峰组岩溶发育规律研究 |
| 2.2.1 奥陶系峰峰组地层结构特征 |
| 2.2.2 奥陶系峰峰组岩溶发育特征 |
| 2.2.3 奥陶系峰峰组垂向分层特征 |
| 2.3 邯邢矿区深部开采矿井充水因素分析 |
| 2.3.1 深部开采煤层底板奥灰水突水案例分析 |
| 2.3.2 深部开采煤层底板奥灰水突水通道分析 |
| 2.4 小结 |
| 3.邯邢矿区深部开采煤层底板奥灰水突水机理研究 |
| 3.1 采动对煤层底板岩层的扰动影响研究 |
| 3.1.1 深部开采煤层底板岩层破坏深度研究 |
| 3.1.2 深部开采底板应力重分布规律 |
| 3.2 裂隙活化带发育规律研究 |
| 3.2.1 裂隙活化的应力条件研究 |
| 3.2.2 底板裂隙活化带分析 |
| 3.3 裂隙活化带发育规律的数值模拟 |
| 3.3.1 正常连续推采条件下底板裂隙活化带发育研究 |
| 3.3.2 停采对底板裂隙活化带的影响研究 |
| 3.4 潜在导升带内裂隙分布规律研究 |
| 3.4.1 裂隙分布规律研究 |
| 3.4.2 薄层灰岩对裂隙导升高度的影响研究 |
| 3.5 邯邢矿区深部开采突水概率研究 |
| 3.6 深部开采煤层底板奥灰水突水机理综合分析 |
| 3.7 小结 |
| 4.邯邢矿区深部开采奥灰水防治关键技术 |
| 4.1 地面区域探查治理关键技术 |
| 4.1.1 钻探探查技术研究 |
| 4.1.2 注浆技术研究 |
| 4.1.3 地面区域探查治理的技术难点 |
| 4.2 裂隙内浆液扩散机理研究 |
| 4.3 深部条件下奥灰岩中受注介质类型研究 |
| 4.4 浆体粘滞性时变过程研究 |
| 4.4.1 现场试验设计 |
| 4.4.2 不同水灰比水泥单液浆的粘滞性变化 |
| 4.4.3 钻井液对水泥单液浆粘滞性的影响研究 |
| 4.5 奥灰富水层注浆浆液控制技术及工艺参数 |
| 4.6 小结 |
| 5.工程实例应用 |
| 5.1 邢东矿水文地质条件及突水原因分析 |
| 5.1.1 煤层底板岩层水文地质条件 |
| 5.1.2 深部开采煤层底板奥灰突水原因分析 |
| 5.2 奥灰区域治理改造方案 |
| 5.3 治理效果分析 |
| 5.3.1 奥灰单位吸水率变化分析 |
| 5.3.2 异常导升通道探查分析 |
| 5.3.3 现有突水点水量变化分析 |
| 6.结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（10）霄云煤矿奥灰突水机理及快速治理研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 存在的主要问题 |
| 1.4 研究内容和方法 |
| 1.5 完成的主要工作量 |
| 2 霄云煤矿水文地质条件 |
| 2.1 矿井概况 |
| 2.2 霄云煤矿地层及构造 |
| 2.3 地质构造 |
| 2.4 矿井水文地质概况 |
| 2.5 霄云煤矿1313工作面地质及水文地质情况 |
| 3 工作面采前水文地质勘查及突水情况初步分析 |
| 3.1 工作面采前水文地质勘查 |
| 3.2 突水情况及初步原因分析 |
| 4 奥灰突水快速治理研究 |
| 4.1 快速治理方案的论证 |
| 4.2 治理方案设计 |
| 4.3 注浆工艺 |
| 4.4 注浆堵水成果及相关水文地质参数分析 |
| 4.5 强排水方案设计及成果 |
| 4.6 水文曲线拟合及分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 结论与建议 |
| 5.1 防治水工作的思路和方法 |
| 5.2 主要成果 |
| 5.3 建议 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
四、隐伏导水陷落柱的快速判定与超前治理（论文参考文献）
- [1]水文地质条件极复杂矿区水害模式及防治对策[D]. 刘博. 河北工程大学, 2021
- [2]含隐伏断层煤层底板高承压水导升及突水机制研究[D]. 张志巍. 煤炭科学研究总院, 2021(01)
- [3]超薄隔水层底板突水机理与区域修复技术研究[D]. 张刚艳. 煤炭科学研究总院, 2021(01)
- [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]淮北煤田岩溶陷落柱发育模式及预测研究[D]. 张红梅. 安徽理工大学, 2020(07)
- [6]隐伏导水陷落柱快速判识与超前探查治理技术[J]. 杨本水,翟孟娟,宣以琼,程爱民,刘结高,翟恩发. 安徽建筑大学学报, 2020(03)
- [7]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)
- [8]深部开采底板破裂分布动态演化规律及突水危险性评价[D]. 胡彦博. 中国矿业大学, 2020(01)
- [9]邯邢矿区深部开采煤层底板奥灰突水机理及防治关键技术[D]. 胡宝玉. 煤炭科学研究总院, 2020(08)
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