坚硬岩层结构失稳特征与水力压裂控制技术研究

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变量注释表

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 覆岩空间结构经典假说及理论

1.2.2 覆岩运动对煤矿开采影响研究现状

1.2.3 坚硬岩层结构失稳特征研究现状

1.2.4 坚硬岩层控制技术研究现状

1.2.5 需进一步研究的问题

1.3.1 研究内容

1.3.2 技术路线

2 坚硬岩层特性分析与结构模型建立

2.1 覆岩运动对煤矿开采的影响分析

2.2 坚硬岩层特性分析

2.2.1 坚硬岩层矿物组成分析

2.2.2 坚硬岩层元素组成分析

2.2.3 坚硬岩层力学特性分析

2.2.4 坚硬岩层几何特征分析

2.3.1 坚硬岩层大空间结构形成条件

2.3.2 坚硬岩层大空间结构特征分析

2.3.3 坚硬岩层大空间结构失稳模型

2.4.1 坚硬岩层结构失稳对覆岩运动的影响

2.4.2 坚硬岩层结构失稳对矿压显现的影响

2.5 本章小结

3 坚硬岩层结构失稳尺度及运动特征理论研究

3.1.1 坚硬岩层弯曲控制方程

3.1.2 坚硬岩层协同变形载荷计算

3.1.3 坚硬岩层挠度函数求解

3.1.4 坚硬岩层结构失稳模式分析

3.1.5 基于薄板理论的坚硬岩层判别

3.2.1 坚硬岩层初次失稳模式分析

3.2.2 坚硬岩层初次失稳判据求解

3.3 低位坚硬岩层周期失稳判据

3.3.1 低位坚硬岩层周期失稳模式分析

3.3.2 低位坚硬岩层周期失稳判据求解

3.4 中高位坚硬岩层周期失稳判据

3.4.1 中高位坚硬岩层周期失稳模式分析

3.4.2 中高位坚硬岩层周期失稳判据求解

3.5.1 坚硬岩层结构特征分析方法

3.5.2 坚硬岩层结构失稳运动特征分析方法

3.5.3 坚硬岩层结构失稳动力特征分析方法

3.5.4 坚硬岩层结构失稳影响因素分析

3.6 本章小结

4 坚硬岩层结构运动特征测试与能量释放规律研究

4.1.1 坚硬岩层XRD衍射测试

4.1.2 坚硬岩层全元素测试

4.1.3 坚硬岩层力学参数测试

4.1.4 坚硬岩层结构面强度测试

4.2.1 相似材料实验系统简介

4.2.2 相似材料模型的建立

4.2.3 坚硬岩层结构及失稳运动特征分析

4.3.1 EH-4采空区探测原理与方案

4.3.2 测试结果分析

4.4.1 坚硬岩层弯曲变形能量理论计算方法

4.4.2 坚硬岩层失稳能量释放规律分析

4.4.3 坚硬岩层失稳能量释放影响因素分析

4.5 本章小结

5 大同矿区坚硬岩层结构失稳特征研究

5.1.1 矿区地质条件简介

5.1.2 塔山煤矿8218工作面概况

5.2 坚硬岩层结构失稳特征理论分析

5.2.1 塔山煤矿8218工作面覆岩结构特征分析

5.2.2 塔山煤矿8218工作面覆岩结构失稳尺度计算

5.2.3 塔山煤矿8218工作面覆岩结构失稳运动规律分析

5.3.1 8218工作面数值模型建立

5.3.2 坚硬岩层结构失稳运动特征分析

5.3.3 坚硬岩层结构失稳应力分布特征分析

5.4.1 工作面矿压显现特征分析

5.4.2 钻孔应力监测数据分析

5.4.3 坚硬岩层结构失稳微震特征分析

5.5.1 坚硬岩层结构失稳特征对覆岩运动的影响

5.5.2 坚硬岩层结构失稳特征对矿压显现的影响

5.6 本章小结

6 多层位坚硬岩层结构失稳控制技术

6.1.1 坚硬岩层结构失稳控制目的

6.1.2 坚硬岩层结构失稳控制位置选择

6.2.1 厚煤层卸压开采技术

6.2.2 井下坚硬岩层水力压裂技术

6.2.3 井下深孔承压爆破技术

6.2.4 地面坚硬岩层压裂弱化技术

6.3.1 试验地点选择及目标层位确定

6.3.2 井下压裂试验方案

6.3.3 地面压裂试验方案

6.4.1 坚硬岩层压裂效果微震监测分析

6.4.2 坚硬岩层结构失稳控制效果现场监测

6.5 本章小结

7 结论与创新点

7.1 结论

7.2 创新点

7.3 展望

参考文献

作者简历

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