泥盖型煤层覆岩采动破坏规律及保水开采应用研究

目录

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摘要

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

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

4．5．1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

6．2．1传统防水保护煤柱尺寸计算方法

6．2．2泥盖型煤层防水煤柱的优化设计

6．2．3郝家梁煤矿防水煤柱的尺寸确定

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