目錄
序
前言
第1章 緒論 1
1.1 地質(zhì)條件復(fù)雜煤層沖擊地壓研究目的及意義 1
1.2 地質(zhì)條件復(fù)雜煤層沖擊地壓防治現(xiàn)狀 3
1.2.1 斷層沖擊地壓防治現(xiàn)狀 3
1.2.2 褶曲構(gòu)造煤層沖擊地壓防治現(xiàn)狀 4
1.2.3 瓦斯煤層沖擊地壓防治現(xiàn)狀 6
1.2.4 底板沖擊地壓防治現(xiàn)狀 7
1.2.5 急傾斜煤層沖擊地壓防治現(xiàn)狀 8
1.3 本書主要研究?jī)?nèi)容 9
第2章 沖擊地壓事故致災(zāi)因素分析 11
2.1 典型沖擊地壓事故及其誘因 11
2.1.1 典型沖擊地壓事故 11
2.1.2 誘發(fā)典型沖擊地壓事故的地質(zhì)因素 14
2.2 基于文本挖掘的沖擊地壓事故地質(zhì)致災(zāi)因素分析 18
2.2.1 文本挖掘技術(shù) 18
2.2.2 文本數(shù)據(jù)庫(kù) 21
2.2.3 沖擊地壓主要影響因素分析 24
2.3 沖擊地壓主要致災(zāi)因素關(guān)聯(lián)分析 26
2.3.1 事故致災(zāi)因素關(guān)聯(lián)性分析方法 26
2.3.2 沖擊地壓事故致災(zāi)因素共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分析 28
2.3.3 沖擊地壓事故主要致災(zāi)因素關(guān)聯(lián)規(guī)則分析 33
第3章 斷層發(fā)育煤層沖擊地壓防治 39
3.1 斷層沖擊地壓概況 39
3.1.1 斷層對(duì)沖擊地壓的影響 39
3.1.2 斷層沖擊地壓特征 40
3.2 動(dòng)靜載作用下斷層滑移機(jī)制 41
3.2.1 靜載卸荷擾動(dòng)誘發(fā)斷層滑移特征分析 41
3.2.2 應(yīng)力波作用下斷層滑移規(guī)律研究 55
3.2.3 動(dòng)靜載耦合作用下斷層滑移力學(xué)模型研究 68
3.3 采動(dòng)條件下斷層失穩(wěn)誘沖機(jī)理 71
3.3.1 動(dòng)靜載耦合作用下斷層失穩(wěn)規(guī)律分析 71
3.3.2 采動(dòng)影響下斷層失穩(wěn)誘沖過程研究 78
3.3.3 卸荷條件下斷層沖擊地壓孕災(zāi)機(jī)理研究 83
3.4 斷層沖擊地壓防治 86
3.4.1 合理采掘部署 86
3.4.2 斷層煤柱留設(shè) 89
3.4.3 局部防治技術(shù) 90
3.4.4 巷道支護(hù)技術(shù) 91
第4章 褶曲構(gòu)造控制煤層沖擊地壓防治 94
4.1 褶曲構(gòu)造控制煤層沖擊地壓概況 94
4.1.1 褶曲構(gòu)造及其對(duì)煤層影響 94
4.1.2 褶曲構(gòu)造控制煤層沖擊地壓發(fā)生機(jī)理 95
4.2 褶曲構(gòu)造復(fù)雜區(qū)域地應(yīng)力環(huán)境研究 97
4.2.1 褶曲構(gòu)造復(fù)雜采區(qū)概況 97
4.2.2 地應(yīng)力測(cè)量 101
4.2.3 三維地應(yīng)力場(chǎng)反演 107
4.2.4 褶曲構(gòu)造區(qū)域應(yīng)力環(huán)境 114
4.3 褶曲構(gòu)造控制區(qū)沖擊危險(xiǎn)性研究 119
4.3.1 影響沖擊地壓的地質(zhì)條件因素 119
4.3.2 影響沖擊地壓的開采技術(shù)因素 123
4.3.3 沖擊危險(xiǎn)性預(yù)測(cè) 127
4.3.4 褶曲構(gòu)造控制區(qū)防沖“三區(qū)”劃分 128
4.4 褶曲構(gòu)造控制煤層可采區(qū)工作面布設(shè)優(yōu)化 136
4.4.1 工作面方案設(shè)計(jì) 136
4.4.2 方案一工作面布設(shè)下的褶曲構(gòu)造區(qū)應(yīng)力分布特征 138
4.4.3 方案二工作面布設(shè)下的褶曲構(gòu)造區(qū)應(yīng)力分布特征 141
4.4.4 方案三工作面布設(shè)下的褶曲構(gòu)造區(qū)應(yīng)力分布特征 143
4.4.5 可采區(qū)工作面布設(shè)方案優(yōu)選 146
第5章 高瓦斯及突出煤層沖擊失穩(wěn)機(jī)理與防治 147
5.1 瓦斯煤層沖擊地壓概況 147
5.1.1 我國(guó)瓦斯煤層沖擊地壓礦井 147
5.1.2 瓦斯煤層沖擊地壓特征 150
5.2 瓦斯對(duì)煤沖擊傾向性的影響 151
5.2.1 含瓦斯煤沖擊傾向性測(cè)試裝置 151
5.2.2 含瓦斯煤沖擊傾向性測(cè)試方法 153
5.2.3 瓦斯壓力對(duì)煤沖擊傾向性指標(biāo)的影響 154
5.3 瓦斯煤層沖擊危險(xiǎn)性評(píng)價(jià) 161
5.3.1 影響瓦斯煤層沖擊危險(xiǎn)性的因素 161
5.3.2 沖擊危險(xiǎn)狀態(tài)等級(jí)評(píng)定綜合指數(shù)計(jì)算 164
5.3.3 沖擊危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)結(jié)果及等級(jí)劃分 165
5.4 含瓦斯煤聲發(fā)射特征及破壞力學(xué)行為研究 165
5.4.1 含瓦斯煤變形破壞過程中聲發(fā)射特征研究 165
5.4.2 多場(chǎng)應(yīng)力耦合作用下含瓦斯煤體破壞力學(xué)行為研究 172
5.4.3 沖擊載荷作用下含瓦斯煤破壞力學(xué)行為研究 179
5.5 瓦斯煤層沖擊機(jī)理 184
5.5.1 瓦斯對(duì)煤體強(qiáng)度的影響 184
5.5.2 瓦斯煤層沖擊失穩(wěn)能量判據(jù) 187
5.5.3 瓦斯壓力對(duì)工作面瓦斯運(yùn)移和煤層應(yīng)力特征的影響 189
5.6 瓦斯煤層沖擊地壓防治方法 194
5.6.1 沖擊地壓-煤與瓦斯突出一體化監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù) 194
5.6.2 瓦斯抽采聯(lián)合煤層注水防沖技術(shù) 196
5.6.3 瓦斯分階段治理防沖技術(shù) 196
第6章 高應(yīng)力區(qū)底板沖擊地壓防治 199
6.1 底板沖擊地壓概論 199
6.2 巷道底板沖擊地壓發(fā)生機(jī)理 200
6.2.1 巷道底板層裂結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的理論分析 201
6.2.2 底板沖擊地壓對(duì)巷道圍巖整體的破壞機(jī)理 204
6.3 應(yīng)力對(duì)底板沖擊地壓的影響 206
6.3.1 影響底板沖擊地壓的主要因素 206
6.3.2 側(cè)向支承壓力對(duì)底板沖擊地壓的影響 207
6.3.3 應(yīng)力波對(duì)底板沖擊地壓的影響 211
6.4 底板沖擊地壓卸支耦合防治技術(shù) 212
6.4.1 爆破對(duì)底板沖擊地壓的影響 213
6.4.2 底板錨固對(duì)底板沖擊地壓的控制效果 226
6.4.3 底板注漿對(duì)底板沖擊地壓的控制效果 237
6.4.4 底板錨注對(duì)底板沖擊地壓的作用研究 244
6.4.5 卸支耦合治理措施對(duì)底板沖擊地壓的作用 248
6.5 巷道底板沖擊防治案例 252
6.5.1 礦井概況 252
6.5.2 沖擊地壓情況 252
6.5.3 巷道底板卸支耦合防沖試驗(yàn) 253
第7章 近直立特厚煤層沖擊地壓防治 259
7.1 近直立特厚煤層沖擊地壓概況 259
7.1.1 近直立煤層分布概況 259
7.1.2 近直立煤層開采方法 259
7.1.3 近直立特厚煤層沖擊地壓顯現(xiàn) 260
7.2 近直立特厚煤層沖擊地壓影響因素 264
7.2.1 地質(zhì)構(gòu)造 264
7.2.2 開采方式 266
7.2.3 采掘擾動(dòng) 267
7.2.4 底煤 270
7.3 近直立特厚煤層沖擊原因分析 271
7.3.1 近直立特厚煤層采動(dòng)應(yīng)力分布特征 271
7.3.2 近直立特厚煤層群沖擊原因分析 274
7.4 近直立特厚煤層群沖擊地壓保護(hù)層開采防治方案 275
7.4.1 近直立特厚煤層群保護(hù)層開采防治沖擊地壓原理 275
7.4.2 近直立特厚煤層群保護(hù)層方案優(yōu)選 276
7.4.3 近直立特厚煤層群水平分段合理開采順序 294
7.5 近直立特厚煤層群保護(hù)層自卸壓防沖技術(shù) 298
7.5.1 先行開采煤層自保護(hù)卸壓防沖原理 298
7.5.2 先行開采煤層自保護(hù)層設(shè)計(jì)方案 300
7.5.3 先行開采煤層自保護(hù)卸壓效果分析 301
參考文獻(xiàn) 307