目錄
序
前言
第1章 緒論 1
1.1 地質(zhì)條件復雜煤層沖擊地壓研究目的及意義 1
1.2 地質(zhì)條件復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 本書主要研究內(nèi)容 9
第2章 沖擊地壓事故致災因素分析 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)致災因素分析 18
2.2.1 文本挖掘技術 18
2.2.2 文本數(shù)據(jù)庫 21
2.2.3 沖擊地壓主要影響因素分析 24
2.3 沖擊地壓主要致災因素關聯(lián)分析 26
2.3.1 事故致災因素關聯(lián)性分析方法 26
2.3.2 沖擊地壓事故致災因素共現(xiàn)網(wǎng)絡分析 28
2.3.3 沖擊地壓事故主要致災因素關聯(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 斷層對沖擊地壓的影響 39
3.1.2 斷層沖擊地壓特征 40
3.2 動靜載作用下斷層滑移機制 41
3.2.1 靜載卸荷擾動誘發(fā)斷層滑移特征分析 41
3.2.2 應力波作用下斷層滑移規(guī)律研究 55
3.2.3 動靜載耦合作用下斷層滑移力學模型研究 68
3.3 采動條件下斷層失穩(wěn)誘沖機理 71
3.3.1 動靜載耦合作用下斷層失穩(wěn)規(guī)律分析 71
3.3.2 采動影響下斷層失穩(wěn)誘沖過程研究 78
3.3.3 卸荷條件下斷層沖擊地壓孕災機理研究 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 89
3.4.3 局部防治技術 90
3.4.4 巷道支護技術 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)生機理 95
4.2 褶曲構(gòu)造復雜區(qū)域地應力環(huán)境研究 97
4.2.1 褶曲構(gòu)造復雜采區(qū)概況 97
4.2.2 地應力測量 101
4.2.3 三維地應力場反演 107
4.2.4 褶曲構(gòu)造區(qū)域應力環(huán)境 114
4.3 褶曲構(gòu)造控制區(qū)沖擊危險性研究 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因素 123
4.3.3 沖擊危險性預測 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)工作面布設優(yōu)化 136
4.4.1 工作面方案設計 136
4.4.2 方案一工作面布設下的褶曲構(gòu)造區(qū)應力分布特征 138
4.4.3 方案二工作面布設下的褶曲構(gòu)造區(qū)應力分布特征 141
4.4.4 方案三工作面布設下的褶曲構(gòu)造區(qū)應力分布特征 143
4.4.5 可采區(qū)工作面布設方案優(yōu)選 146
第5章 高瓦斯及突出煤層沖擊失穩(wěn)機理與防治 147
5.1 瓦斯煤層沖擊地壓概況 147
5.1.1 我國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 瓦斯對煤沖擊傾向性的影響 151
5.2.1 含瓦斯煤沖擊傾向性測試裝置 151
5.2.2 含瓦斯煤沖擊傾向性測試方法 153
5.2.3 瓦斯壓力對煤沖擊傾向性指標的影響 154
5.3 瓦斯煤層沖擊危險性評價 161
5.3.1 影響瓦斯煤層沖擊危險性的因素 161
5.3.2 沖擊危險狀態(tài)等級評定綜合指數(shù)計算 164
5.3.3 沖擊危險性評價結(jié)果及等級劃分 165
5.4 含瓦斯煤聲發(fā)射特征及破壞力學行為研究 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 多場應力耦合作用下含瓦斯煤體破壞力學行為研究 172
5.4.3 沖擊載荷作用下含瓦斯煤破壞力學行為研究 179
5.5 瓦斯煤層沖擊機理 184
5.5.1 瓦斯對煤體強度的影響 184
5.5.2 瓦斯煤層沖擊失穩(wěn)能量判據(jù) 187
5.5.3 瓦斯壓力對工作面瓦斯運移和煤層應力特征的影響 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)測預警技術 194
5.6.2 瓦斯抽采聯(lián)合煤層注水防沖技術 196
5.6.3 瓦斯分階段治理防沖技術 196
第6章 高應力區(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 底板沖擊地壓對巷道圍巖整體的破壞機理 204
6.3 應力對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)向支承壓力對底板沖擊地壓的影響 207
6.3.3 應力波對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 212
6.4.1 爆破對底板沖擊地壓的影響 213
6.4.2 底板錨固對底板沖擊地壓的控制效果 226
6.4.3 底板注漿對底板沖擊地壓的控制效果 237
6.4.4 底板錨注對底板沖擊地壓的作用研究 244
6.4.5 卸支耦合治理措施對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 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 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應力分布特征 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層開采防治方案 275
7.4.1 近直立特厚煤層群保護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層自卸壓防沖技術 298
7.5.1 先行開采煤層自保護卸壓防沖原理 298
7.5.2 先行開采煤層自保護層設計方案 300
7.5.3 先行開采煤層自保護卸壓效果分析 301
參考文獻 307