《淺埋煤層條帶充填保水開採岩層控制》以陝北侏羅紀煤田淺埋煤層特殊保水開採區地質條件為背景，通過充填材料實驗、物理相似模擬、數值計算和理論分析方法，分析了特殊保水開採區地質條件；研究了砂基膏體充填材料及其性質，揭示了條帶充填開採的隔水岩組變形、破壞和運移規律和機理；建立了兩個充填條帶對稱分布條件下的"邊界煤柱-充填條帶-隔水岩組"力學模型，給出了"上行裂隙"、"下行裂隙"發育高度和隔水岩組最大下沉量計算公式，分析了充填體壓縮量與隔水岩組穩定的關係，揭示了條帶充填開採的隔水層穩定性控制機理；建立了條帶充填開採隔水岩組穩定性判據，提出了合理的充填間隔寬度和充填寬度計算方法，為淺埋煤層特殊保水開採提供了理論基礎。
基本介紹
- 書名：淺埋煤層條帶充填保水開採岩層控制
- 出版社：科學出版社
- 頁數：140頁
- 開本：5
- 作者：黃慶享 張文忠
- 出版日期：2014年3月17日
- 語種：簡體中文
- ISBN：7030370457
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
黃慶享、張文忠所著的《淺埋煤層條帶充填保水開採岩層控制》以陝北侏羅紀煤田淺埋煤層特殊保水開採區地質條件為背景，選取最常見的基岩黏土型隔水岩組進行研究。研究配製出砂基膏體充填材料，測試砂基膏體充填材料和黏土層的基本力學參數，開發砂基膏體充填材料和黏土層的相似材料和相似模擬技術，實現全應力應變相似。在此基礎上，還開展走向長壁條帶充填開採的物理相似模擬實驗，分析走向長壁雙條帶等間距充填開採模式下隔水岩組穩定性條件，得出不同充填間隔寬度和充填條頻寬度對上行裂隙與下行裂隙發育高度的影響規律，獲得不同充填間隔寬度和充填條帶高寬比對隔水岩組下沉量的影響規律。採用數值模擬技術，進一步研究不同充填間隔寬度和充填條帶高寬比的充填條帶載荷量分布規律、條帶充填采場應力分布特徵和塑性破壞區分布特徵。
圖書目錄
前言
1 緒論
1.1 淺埋煤層岩層控制理論
1.1.1 淺埋煤層的礦壓特徵
1.1.2 淺埋煤層的特徵與分類
1.1.3 淺埋煤層頂板結構理論
1.2 淺埋煤層保水開採研究
1.2.1 淺埋煤層頂板破斷的空間結構形態
1.2.2 保水開採條件與隔水層穩定性
1.3 部分開採頂板控制理論
1.4 充填開採方法與技術
1.4.1 充填開採技術進展
1.4.2 充填材料及其力學特性
1.4.3 充填體的力學作用機理
1.4.4 條帶充填開採岩層控制理論
2 覆岩地質條件及保水開採分類
2.1 煤層賦存條件
2.1.1 自然地理
2.1.2 地質構造特徵
2.1.3 煤層賦存特徵
2.1.4 煤層頂板基岩特徵
2.2 覆岩工程地質特徵
2.2.1 煤層覆岩結構類型
2.2.2 風化帶工程地質特徵
2.2.3 頂板基岩工程地質特徵
2.2.4 隔水層工程地質特徵
2.2.5 黏土隔水層應力應變及滲透係數變化規律
2.3 煤與水賦存的空間組合關係
2.4 薩拉烏蘇組及其地下水資源
2.5 保水開採分類與分區
2.5.1 保水開採分類
2.5.2 保水開採分區
2.6 特殊保水開採區覆岩類型
2.6.1 特殊保水區分布狀況
2.6.2 覆岩結構類型
3 柔性條帶充填原理及充填材料研究
3.1 柔性條帶充填開採原理
3.1.1 條帶充填方法
3.1.2 柔性條帶充填開採技術原理
3.1.3 柔性條帶充填方式
3.1.4 條帶充填工藝
3.2 陝北風積沙的工程特性
3.2.1 陝北風沙灘地區分布狀況
3.2.2 陝北風積沙物理特性
3.3 膏體充填材料的特點及可泵性
3.3.1 膏體充填材料的特點
3.3.2 膏體充填材料的可泵性
3.4 充填體強度的確定
3.4.1 早期強度
3.4.2 後期強度
3.4.3 膏體充填材料強度的確定
4 條帶充填的隔水岩組穩定性實驗研究
4.1 條帶充填物理相似模擬實驗設計
4.1.1 相似條件及相似參數
4.1.2 黏土隔水層的相似性研究
4.1.3 柔性充填材料的相似性研究
4.1.4 模型布置
4.2 條帶充填開採隔水岩組穩定性的物理模擬
4.2.1 柔性條帶充填開採上行裂隙和下行裂隙發育規律
4.2.2 中部基岩下沉規律
4.2.3 隔水層及其支撐岩柱移動規律
4.2.4 充填材料強度對覆岩的控制作用
4.2.5 充填條帶載荷量及壓縮量變化規律
4.3 條帶充填開採數值模擬研究
4.3.1 條帶充填數值計算模型
4.3.2 覆岩應力場和塑性區分布特徵
5 條帶充填保水開採的隔水岩組力學模型
5.1 隔水岩組結構力學模型
5.2 隔水岩組下沉曲線分析
5.3 上行裂隙發育高度分析
5.4 下行裂隙發育分析
5.4.1 下行裂隙發育深度
5.4.2 下行裂隙發育位置
6 充填條帶和隔水岩組穩定性控制因素
6.1 岩柱載荷量及岩柱壓縮量
6.2 充填條帶載荷和壓縮量
6.2.1 充填條帶載荷量及充填條帶壓縮量
6.2.2 充填條帶壓縮量的相似材料試驗
6.2.3 充填條帶壓縮量影響因素
6.3 隔水岩組下沉量影響因素
6.4 上行裂隙發育高度影響因素分析
6.5 下行裂隙發育深度影響因素分析
6.6 隔水岩組穩定性影響因素總結
7 條帶充填開採隔水岩組穩定性判據
7.1 隔水岩組穩定性判據
7.2 基岩黏土型覆岩合理充填參數確定方法
參考文獻
附圖
1 緒論
1.1 淺埋煤層岩層控制理論
1.1.1 淺埋煤層的礦壓特徵
1.1.2 淺埋煤層的特徵與分類
1.1.3 淺埋煤層頂板結構理論
1.2 淺埋煤層保水開採研究
1.2.1 淺埋煤層頂板破斷的空間結構形態
1.2.2 保水開採條件與隔水層穩定性
1.3 部分開採頂板控制理論
1.4 充填開採方法與技術
1.4.1 充填開採技術進展
1.4.2 充填材料及其力學特性
1.4.3 充填體的力學作用機理
1.4.4 條帶充填開採岩層控制理論
2 覆岩地質條件及保水開採分類
2.1 煤層賦存條件
2.1.1 自然地理
2.1.2 地質構造特徵
2.1.3 煤層賦存特徵
2.1.4 煤層頂板基岩特徵
2.2 覆岩工程地質特徵
2.2.1 煤層覆岩結構類型
2.2.2 風化帶工程地質特徵
2.2.3 頂板基岩工程地質特徵
2.2.4 隔水層工程地質特徵
2.2.5 黏土隔水層應力應變及滲透係數變化規律
2.3 煤與水賦存的空間組合關係
2.4 薩拉烏蘇組及其地下水資源
2.5 保水開採分類與分區
2.5.1 保水開採分類
2.5.2 保水開採分區
2.6 特殊保水開採區覆岩類型
2.6.1 特殊保水區分布狀況
2.6.2 覆岩結構類型
3 柔性條帶充填原理及充填材料研究
3.1 柔性條帶充填開採原理
3.1.1 條帶充填方法
3.1.2 柔性條帶充填開採技術原理
3.1.3 柔性條帶充填方式
3.1.4 條帶充填工藝
3.2 陝北風積沙的工程特性
3.2.1 陝北風沙灘地區分布狀況
3.2.2 陝北風積沙物理特性
3.3 膏體充填材料的特點及可泵性
3.3.1 膏體充填材料的特點
3.3.2 膏體充填材料的可泵性
3.4 充填體強度的確定
3.4.1 早期強度
3.4.2 後期強度
3.4.3 膏體充填材料強度的確定
4 條帶充填的隔水岩組穩定性實驗研究
4.1 條帶充填物理相似模擬實驗設計
4.1.1 相似條件及相似參數
4.1.2 黏土隔水層的相似性研究
4.1.3 柔性充填材料的相似性研究
4.1.4 模型布置
4.2 條帶充填開採隔水岩組穩定性的物理模擬
4.2.1 柔性條帶充填開採上行裂隙和下行裂隙發育規律
4.2.2 中部基岩下沉規律
4.2.3 隔水層及其支撐岩柱移動規律
4.2.4 充填材料強度對覆岩的控制作用
4.2.5 充填條帶載荷量及壓縮量變化規律
4.3 條帶充填開採數值模擬研究
4.3.1 條帶充填數值計算模型
4.3.2 覆岩應力場和塑性區分布特徵
5 條帶充填保水開採的隔水岩組力學模型
5.1 隔水岩組結構力學模型
5.2 隔水岩組下沉曲線分析
5.3 上行裂隙發育高度分析
5.4 下行裂隙發育分析
5.4.1 下行裂隙發育深度
5.4.2 下行裂隙發育位置
6 充填條帶和隔水岩組穩定性控制因素
6.1 岩柱載荷量及岩柱壓縮量
6.2 充填條帶載荷和壓縮量
6.2.1 充填條帶載荷量及充填條帶壓縮量
6.2.2 充填條帶壓縮量的相似材料試驗
6.2.3 充填條帶壓縮量影響因素
6.3 隔水岩組下沉量影響因素
6.4 上行裂隙發育高度影響因素分析
6.5 下行裂隙發育深度影響因素分析
6.6 隔水岩組穩定性影響因素總結
7 條帶充填開採隔水岩組穩定性判據
7.1 隔水岩組穩定性判據
7.2 基岩黏土型覆岩合理充填參數確定方法
參考文獻
附圖
