一、大规模注浆治理工作面奥灰突水（论文文献综述）
陶真[1]（2021）在《羊东矿9#煤层底板奥灰突水危险性评价及地下水数值模拟》文中提出羊东矿位于峰峰矿区东部,近几年峰峰矿区向深部煤层延伸开采,煤矿的开采区域范围和开采深度不断增大,使本就复杂的地质、水文地质条件变得更加复杂,且存在未知性和不确定性,奥灰含水层岩溶裂隙发育、富水性强、水压大。这造成奥灰含水层对深部煤层安全生产的威胁越来越大,且煤矿突水危险性和煤矿防治水难度增大。煤层底板奥灰水突水危险性评价能分析发生突水的情况,能为防治水工作提供保障。建立羊东矿地下水流数值模型,研究注浆前后渗透系数的变化,科学的预测煤层采动条件下奥灰水的水位、流场动态变化,为深部煤层安全开采提供强有力的保障。在整理收集羊东矿地质和水文地质资料的基础上,分析地下水补给、排泄和径流特征。使用五图双系数法评价峰峰矿区羊东矿9#煤层底板突水危险性。另外,利用Visual MODFLOW软件模拟注浆前后渗透系数的变化,及模拟在煤层采动条件下预测注浆前后奥灰水水位、流场动态变化。取得了以下研究成果:（1）研究区内带压系数均小于0 MPa,突水系数均大于0.1 MPa/m。在评价时考虑底板隔水层有效保护厚度的重要性,本研究采用的三个评价指标为有效隔水层厚度、带压系数和突水系数,评价结果为羊东矿整个矿区9#煤层均存在底板突水的危险性;部分区域的有效隔水层厚度为0 m,属于直通式突水危险区,该区域发生突水的可能性极大。（2）利用Visual MODFLOW软件模拟注浆对渗透系数的变化,通过不断调参,求得水文地质参数。注浆前后含水层的水文地质参数变化不大,注浆对大青灰岩含水层的影响几乎没有,对奥灰岩溶裂隙含水层有一定影响但影响不大;而相对隔水层发生了较大的变化,注浆后相对隔水层的厚度、强度变大,透水率变得更小,其渗透系数由2.8×10-5 m/d变成1×10-7 m/d。（3）利用Visual MODFLOW软件模拟在煤层采动条件下预测注浆前后奥灰水水位、流场动态变化。通过10年的模拟显示,形成以羊东矿为中心的漏斗;注浆前奥灰水水位降深为15-20 m之间,注浆后奥灰水水位降深为2-3 m之间,注浆后奥灰水水位降深比注浆前小15 m左右;煤层底板注浆能保护4.95×107 m3的奥灰水资源,而且煤层底板注浆能够有效降低突水的危险性,从而提高煤矿生产的安全性。
王兴明[2]（2021）在《渭北奥灰承压水矿区采场底板破坏特征及突水机理研究》文中研究表明近年来,随着澄合矿区煤矿开采规模的不断扩大,采场底板受下伏奥陶纪灰岩高承压水的威胁日趋严重,导致底板发生突水的频率明显增加,严重影响煤矿的安全生产。开展承压水矿区采场底板突水机理分析,有效遏制矿井突水事故的发生,一直是煤矿工业急需解决的难题。本文以澄合矿区董家河煤矿22507工作面为工程背景,采用理论分析、数值模拟及现场实测相结合的方法对渭北奥灰承压水矿区采场底板破坏特征及突水机理进行深入研究。研究成果为今后矿井承压水上工作面的安全开采提供了科学的参考及宝贵的经验。论文主要研究成果如下:（1）通过现场实地调研,对澄河矿区董家河煤矿矿井基本情况和工作面工程概况以及水文地质条件进行详细介绍;具体分析煤层开采过程中底板发生突水的主要影响因素,分别从底板含水层、底板隔水层、地质构造、工程开采四个方面展开论述,为研究渭北奥灰承压水矿区采场底板突水机理提供指导。（2）根据矿山压力与岩层控制理论,分别建立周期来压时采场底板沿工作面倾向和走向力学计算模型,采用弹性理论分析工作面底板岩体沿工作面倾向和走向的应力分布规律和破坏特征情况;根据塑性滑移线理论分析采场底板最大塑性破坏深度,并采用断裂力学确定工作面推进过程中煤体边缘产生的塑性区宽度。（3）采用FLAC3D数值模拟软件对工作面回采推进过程中采场底板破坏特征进行数值计算分析,分别探讨在工作面推进距离以及工作面倾向长度的影响因素作用下承压水上采场底板破坏特征的变化规律;并采用钻孔声波探测技术对工作面底板破坏深度进行现场实测分析,进一步验证理论分析的正确性。（4）建立承压水上采场底板隔水关键层力学模型,将隔水关键层视为四边固支的矩形弹性薄板,采用理论分析的方法研究采场底板预先发生破坏时的位置和底板发生突水危险性最高的区域;并分析煤层底板隔水关键层发生破坏突水力学判据关系式,探讨煤层底板隔水关键层可以承受的最大导水压力与各影响因素之间的关系。（5）对煤层底板破坏带区域及K2灰岩含水层进行注浆加固改造技术措施,旨在降低采场底板采动破坏深度,提高隔水关键层厚度和整体强度,并且将K2灰岩含水层改造为隔水关键层或者弱含水层;采用电法物探的方法对工作面底板注浆区域注浆前后效果进行对比测试,评价注浆加固改造堵水效果。
黄天缘[3]（2021）在《61303工作面特厚煤层采前防治水安全性评价》文中指出论文以唐家会煤矿61303工作面作为采前防治水安全性研究的工程背景,该工作面主采煤层厚度为23.1m,为特厚煤层,且煤层上覆有厚砂岩含水层,下有奥灰强含水层,曾发生突水淹井淹面事故,为确保61303综放面安全高效开采,进行采前防治水安全评价是十分必要的。论文在查阅了国内外特厚煤层的顶、底板水害探查与治理前沿技术与研究成果的基础上,分析了影响该面安全开采的主要充水因素;针对顶板厚层砂岩水计算了采动导水裂隙带发育高度,设计了顶板水探放孔并进行了采前疏放;针对底板灰岩水设计了物探探查、水文地质钻探、注浆加固及物探异常区探查验证与治理,并计算了采动底板突水系数。构建了采动工程地质模型,进行了数值分析与技术经济安全分析比选。获得如下成果:（1）61303工作面的主要充水因素为顶板砂岩裂隙水和底板奥灰水,顶板砂岩水设计了疏放钻孔,采用超前疏放后对煤层安全开采影响较小;底板奥灰水富水性强,为论文重点研究对象。（2）对于顶板砂岩水依据推进速度、恶化工作环境等问题设计并施工了112个顶板砂岩疏放孔,总计工程量为18063.5m,完成4个疏放水异常区的检查验证孔,进尺523m,累计放水量为686801.1m3。（3）针对强富水的奥灰底板含水层水,采用槽波、滑行波等物探方法对工作面内进行探测,发现物探异常区9处,设计施工了探查、注浆加固治理及验证孔65个,工程量4969.5m,透孔220次,工程量16584m,完成穿层注浆285次,注浆量666.57t。顺层加固钻孔23个（主孔9个,分支孔14个）,累计进尺13155.5m,扫孔进尺2046m,共注水泥218.2t,采用瞬变电磁对治理效果进行了效果检验。（4）施工井下探查孔时采取岩样,在实验室进行岩石力学、水理性能测试与薄片鉴定,获得了抗拉强度1.00MPa～5.19MPa、抗压强度1.30MPa～89.50MPa、凝泊松比0.10～0.40、孔隙率3.69～14.45、吸水率0.96～6.24、弹性模量5.08GPa～38.13GPa、变形模量3.68GPa～29.85GPa等。具有孔隙率大、抗拉强度低、石英含量高,隔水性能和再生隔水性能差等典型破坏演化特征。（5）根据唐家会煤矿61303工作面各岩层的岩石物理力学试验数据,创建了工程地质分析模型,并且运用软件FLAC3D进行数值模拟,模拟了6煤层顶板和底板沿着工作面横向推进过程中围岩变形破坏的演化规律,从而对61303工作面在含水层下的开采过程进行了研究,获取了工作面在开采期间沿着横向推进40m、80m、120m、160m、200m、240m、280m、300m距离时的竖向位移、竖向应力、塑性区等岩层的变化规律。（6）根据《煤矿防治水细则》等相关规程规范的经验公式,计算采动导水裂隙带高度为163～206.4m,底板破坏深度带为26m;6煤底板距奥含水层距离43.5～80.25m,承压水压最大为1.0MPa,计算的底板突水系数为0.022～0.043MPa/m,小于0.06 MPa/m,满足《煤矿防治水细则》要求,具备安全开采条件。（7）采用“大井法”计算出61303工作面正常涌水量453m3/h,最大涌水量571m3/h,设计综合排水能力为1100m3/h,具备较强的抗灾能力。综上所述,61303工作面已经具备了安全开采条件。论文完成时此工作面已经安全回采完毕,工作面实际涌水量为5m3/h左右,没有发生突水事故,表明论文所采用的顶板砂岩水超前疏放、底板灰岩水注浆改造的水害治理方法及手段对唐家会煤矿具有较高的适用性和推广性。图[58]表[14]参[71]
王云[4]（2021）在《9102工作面采前防治水安全性评价》文中进行了进一步梳理昌恒煤矿主采煤层厚9.2m,采用综放开采,煤层上覆有4煤采空区水、顶板砂岩裂隙水,下有奥灰强含水层,矿井前期采掘过程中曾发生突水淹面、淹巷事故。9102工作面走向长1687m,断层、隐伏地质异常体等构造较为发育,水害防治工程量大,为确保9102综放面绿色高效开采,避免突水事故的再次发生,进行采前防治水安全性评价是十分必要的。论文在查阅国内外强承压含水层、断层、陷落柱、地质异常体灾害治理前沿技术与最新研究成果的基础上,分析了工作面开采可能的出水水源,针对物探异常区、断层破碎带、隐伏地质异常体设计井上、下探查注浆治理与检查验证孔,依据《“三下”采煤规范》《煤矿防治水细则》等规程规范,计算了奥灰水采动突水系数、预计了顶板采动垮落带和导水裂隙发育高度,评价了底板岩体抗变形能力和阻隔水性;构建了数学分析模型,揭示了断层破碎带、陷落柱和地质异常体等地质异常体在采动影响下活化导水的可能性。获得如下成果:（1）9102工作面机巷长度约为1684m,风巷长度约为1680m,切眼宽度约为200m,采厚9.2m。影响该面的安全开采水害因素为:上覆4103综采面和南翼9101综放面采空区积水、F1断层水、XI地质异常体与底板奥灰强含水层水。（2）对9102工作面采用无线电波坑透、音频电透视和瞬变电磁等多种物探方式进行了探测与信息收集解析,发现地质异常区34个,其中底板富水异常区13处,针对异常区,设计井下探查钻孔135个,工程量13568.6m,共注入水泥4247.9吨;经验证工作面异常区断层和陷落柱等地质异常体（含）导水性较差,各孔注浆的终孔压力及检验验证孔的出水量均小于1m3/h,满足设计要求。（3）工作面的底板顶板的主要岩层构成为砂岩和粉质泥岩其力学特性测试结果表明其强度较低,隔水类矿物微观成份含量高,大部分属于软岩至中硬类,顶板底板的砂岩层中均存在粉砂岩和泥质砂岩的互层现象,与奥灰接触的岩石特性据井下探查钻孔揭露均为铝质泥岩,其厚度不小于9.5m,阻水性能优越,对工作面的安全绿色开采有着良好的隔断作用。（4）采取了岩样,测试了物理力学性质,将实际的地质情况通过软件数据化,结合实验数据量化模型参数,建立采动演化规律的计算机分析模型,对断层和地质异常体影响工矿下,获得了顶板导水裂隙带高度和底板破坏带深度。（5）依据分析成果,设计井下疏放4煤采空区积水仰上钻孔和底板灰岩注浆加固改造孔;疏干4煤和南翼9煤采空区积水,增加底板隔水层的有效厚度,经计算奥灰含水层突水系数最小值为0.0319Mpa/m,最大值为0.0464Mpa/m,小于0.06 Mpa/m,满足《煤矿防治水细则》要求,具备安全开采的条件。（6）论文采用“大井法”和“水文地质类比法”对工作面进行涌水量预估,对正常工作条件下和工作面极端条件下的涌水量进行评估,得出了正常涌水量和最大涌水量。并根据相关结果和《煤矿防治水细则》对煤矿的排水系统进行优化设计,且结合9102工作面实际特征,编制相关应急处置方案。综上所述:从预防水害和安全开采的角度出发,在将开采时的安全监控和排水工作做到位的情况下,工作面的开采工作安全隐患极低。截至论文撰写完成时,工作面的前1086m已开采完成,涌水量小于15m3/h,未发生水害安全事故。说明论文研究成果具有较高的可靠性,所采取的物探预测、钻探验证、采空区水超前疏放、断层破碎带与陷落柱注浆改造治理的方法与手段切实可行,具有广泛的推广应用价值。图[36]表[28]参[68]
张红梅[5]（2020）在《淮北煤田岩溶陷落柱发育模式及预测研究》文中进行了进一步梳理岩溶陷落柱突水是华北煤田主要的水害类型之一,一旦突水造成的后果十分严重。充水条件不同的陷落柱,将影响煤矿开采工作面涌突水威胁程度及其防治工程的设计。淮北煤田揭露的岩溶陷落柱多为干燥无水或弱淋水,但也发生过陷落柱特大突水事故,造成了巨大的财产损失。随着淮北煤田进入深部勘探与开采,岩溶陷落柱水害威胁程度将增大。淮北煤田构造和水文地质条件均较复杂,不同构造单元岩溶发育规律、陷落柱的揭露特征、分布规律、充水性特征等差异较大。因此,系统地开展淮北煤田岩溶陷落柱发育特征、发育模式、充水性及其控制机理研究,不仅具有重要的理论意义,而且具有重大的应用价值。本文以淮北煤田岩溶陷落柱为研究对象,采用野外勘查、现场测试、室内试验、模型预测等方法和手段,全面地研究了淮北煤田岩溶陷落柱的揭露方式、发育规律、充水性特征,分析了陷落柱与灰岩地层组合、煤田地质构造、地质（水文地质）单元、古径流场、现今地温场、现代径流场、岩溶发育、构造演化等之间的关系,在此基础上,建立了陷落柱的发育模式,揭示了陷落柱充水性的主要控制因素,并对淮北煤田典型发育模式陷落柱进行了预测研究。取得主要成果如下:1)依据淮北煤田地质构造、基岩面和松散层沉积特征、含水层水化学特征等,将淮北煤田地质（水文地质）单元划分为2个一级水文地质单元和5个二级水文地质亚单元。淮北煤田受徐-宿弧形构造中段和南段影响明显,具有南北分区、东西分段的特点,推覆构造西部外缘地带或锋带位置上的濉肖-闸河矿区和宿县矿区,揭露的陷落柱数量相对较多。2)综合研究了淮北煤田灰岩地层沉积组合类型、岩性特征,灰岩组成成分、灰岩地层测井特征等,确定了中奥陶统灰岩地层为岩溶陷落柱发育的基底地层。系统地研究了淮北煤田岩溶发育特征,总结了灰岩含水层岩溶发育规律。中奥陶统灰岩地层经历了沉积岩溶期、风化壳岩溶期、埋藏岩溶期、构造（半埋藏）岩溶期、二次埋藏岩溶期等5个岩溶作用期次,半埋藏岩溶期为淮北煤田岩溶发育和陷落柱形成的主要期次。3)系统地整理分析了淮北煤田陷落柱的揭露资料,从几何学特征、空间位置和分布规律、充填特征、充水性特征等方面,结合物探探查和放水试验等成果,构建了陷落柱特征分类体系。淮北煤田陷落柱揭露方式主要包括采掘直接揭露、突水显现和综合判定三种类型。揭露的陷落柱平面截面多为椭圆形,剖面为圆锥体,几何学特征差异较大;柱顶层位发育于太原组灰岩第2层段至松散层地层。根据陷落柱柱体充填特征,将其划分为压实和未压实两类。根据充水性将陷落柱分为不充水型、柱缘裂隙弱充水型和强充水型;结合陷落柱发育构造位置特征,厘定了陷落柱发育的四个期次。4)基于淮北煤田构造系统、灰岩地层沉积特征、岩溶发育规律、现代径流条件、古径流场恢复、地温分布规律、陷落柱发育特征及其充水性特征等研究基础上,建立了淮北煤田岩溶陷落柱的岩溶接触带型、向斜构造控制型、断裂构造控制型、内循环控制型、灰岩地层半裸露外循环控制型和灰岩地层隐伏外循环控制型6种典型发育模式。5)通过研究陷落柱与构造特征、灰岩含水层富水性、含水层间水力联系、边界断层性质、补径排条件、煤田构造演化、水质水位异常和地温场规律性之间的关系,论证了不充水型、柱缘裂隙弱充水型和强充水型三类陷落柱充水性的主要控制因素。不充水或弱充水型均为古陷落柱,分别是印支～早燕山期、早燕山期和晚燕山期岩溶作用的产物;强充水型陷落柱包括外循环控制发育型和内循环控制发育型,为现代岩溶作用的结果。灰岩地层岩溶发育程度高和含水层富水性强的位置,多揭露强充水型陷落柱。6)依据陷落柱空间位置特征和充水性控制因素研究结果,针对典型陷落柱发育模式的煤矿,基于GIS空间数据多源信息复合技术,定量地统计了内循环控制型、外循环控制型和向斜构造控制型发育模式下陷落柱发育特征参数,分别采用决策树分级归类法、多源信息复合预测法,对深部岩溶陷落柱空间位置及其充水性进行了预测,通过对比预测结果和已揭露陷落柱实际情况,验证了陷落柱发育模式和充水性控制机理结论的准确性,为深部岩溶陷落柱防治工作提供了空间靶区。图[121]表[45]参[205]
张党育,蒋勤明,高春芳,王铁记,王玺瑞[6]（2020）在《华北型煤田底板岩溶水害区域治理关键技术研究进展》文中研究指明为了进一步提高底板岩溶水害区域治理技术的有效性,降低底板突水的危险性,解决区域治理过程中治理层位选择、治理模式和安全治理范围的确定等安全技术问题,基于冀中能源多年底板水害区域治理工程实践,通过深入分析邯邢矿区近年来区域治理后工作面出水案例,提出了奥灰区域治理层位选择的基本原则;针对多个复合含水层（段）条件,构建了地面顺层治理与井下穿层治理相结合的底板岩溶水害多层"三维立体"区域综合治理新模式;给出了在几种不同构造条件下工作面安全治理范围的计算方法。并在峰峰矿区梧桐庄矿水文地质条件极复杂182602工作面水害治理中进行应用实践,取得了良好的治理效果,对类似条件下底板岩溶水害区域治理工作具有很好的借鉴意义。
王慧涛[7]（2020）在《煤矿底板突水机制与新型注浆材料加固机理及工程应用研究》文中提出据统计,我国60%左右的矿井事故与地下水相关,煤矿重特大事故中,水害造成的伤亡人数位居第2位,仅次于瓦斯事故。随着煤炭资源的开采,浅部煤矿越来越少,深部煤矿越来越多,导致高承压水、高地应力威胁日趋严重,导致深部煤矿开采中底板突水灾害控制成为重要研究课题。目前关于煤矿底板突水灾变机理、底板改造加固材料研发以及注浆材料的研发尚有诸多不足,成为了保证采煤安全进行的关键科学难题之一。本文从突水影响因素和灾变条件的角度切入,系统探讨了煤矿底板突水灾变特征;分析了不同阶段底板裂隙受力状态,并建立了裂隙抗剪强度模型,进而依据底板整体受力状态,提出煤层底板起劈判据;以COMSOL为模拟平台,获得煤层回采中多场信息演化规律,并以此提出煤层底板改造要求;基于过火煤矸石可有效提高胶凝活性的特点,结合底板改造要求,研发以过火煤矸石为主、少量水泥及粘土为辅的新型注浆加固材料,并分析其各项物理力学性能,最终提出新型奥灰含水层注浆材料工业试生产技术和工艺实施方案,验证新型材料的工程适用性,取得了一系列具有实用价值的研究成果。（1）从含水层性质、天然隔水层状态、底板岩性、采动矿压、开采方法等多角度展开分析,阐述了突水通道的发展过程;分析了煤矿底板突水灾变特征,包括复杂性特征、时空特征、采动破坏特征以及强危害性特征,建立了底板突水地质模型,为非构造型底板突水机理提供基础。（2）在分析煤矿底板弱化损伤的基础上,分别建立了未突阶段（第一阶段）、突水阶段（第二阶段）、稳定阶段（第三阶段）的裂隙抗剪强度模型,得出节理裂隙的特征参数（起伏程度、粗糙度等）变化时,水流参数（流速、渗压）将相应改变;建立了承压水条件下,底板岩体的强度模型,当围岩应力状态超过岩石强度破坏准则时,裂隙会发生起劈,进而形成劈裂通道,得出裂隙起劈方向、劈裂通道扩展方向均与大主应力方向一致。（3）岩体裂隙网络对奥灰底板岩层的透水性具有显着影响,地下水压力场呈现明显各向异性特征,地下水压力等势线由平滑曲线变为折线;不同的渗流压力等势面逐渐从奥灰底板区域向采空区底边界靠拢并包裹,最终对采空区底边界形成包围,在采空区附近渗流压力等势面相比其他区域更为密集;注浆改造厚度的增加对于减小底板最大位移的影响不显着,但是可显着减小采空区涌水量;注浆改造对于采空区涌水量的限制效果很突出,但是对控制采空区底板位移的效果不显着。（4）基于过火煤矸石可有效提高胶凝活性的特点,研发以过火煤矸石为主、少量水泥及粘土为辅的新型注浆加固材料:得出随着过火煤矸石含量的增加,新型材料流动性大于普通硅酸盐水泥,浆液具有优异的长距离泵送性及操作性能;新型材料的胶凝时间可通过调节速凝剂、早强剂等外加剂含量而实现相应调整,可保证浆液具有良好的扩散性能;与传统材料相比,当水泥含量一定时,新型材料的中后期强度存在较为明显的提升;新型材料体系中的过火煤矸石可有效提高结石体的致密度和抗渗性,削弱大含量粘土导致结石体抗渗性较差的缺陷。（5）基于室内材料研发试验和工业生产标准,提出了新型奥灰含水层注浆材料工业试生产技术和工艺实施方案;通过布设位移计、孔应力计、渗压计和锚杆测力计实时记录注浆过程中和加固后底板围岩的稳定性和涌水压力变化,对比分析了新型注浆材料在奥灰底板治理工程中的性能优势,验证了自主研发的新型绿色奥灰含水层注浆材料具有良好的工程适用性,对类似工程具有重要的应用价值。
胡彦博[8]（2020）在《深部开采底板破裂分布动态演化规律及突水危险性评价》文中指出在全国煤炭资源开发布局调整阶段,为了保证国家煤炭供给安全,东部矿区仍需保持20年左右的稳产期,许多矿井进入深部开采不可避免。围绕深部煤层开采底板突水通道动态形成过程机理、水害评价防治的科学技术问题,以华北型煤田东缘代表矿井为例,采用野外调研、理论分析、原位测试、室内试验、数值模拟等多种方法,按照华北煤田东缘矿区的赋煤地质结构特征→深部煤层开采底板变形破坏的动态监测方法→深部煤层开采底板岩层变形破坏的时空演化特征和突水模式→深部煤层开采底板破坏深度预测方法和开采底板突水危险性评价方法→深部煤层开采底板水害治理模式和治理效果序列验证评价方法的思路开展研究。主要成果如下:（1）提出了利用布里渊光时域反射技术（BOTDR）对深部煤层开采底板变形破坏的动态监测方法。根据研究表明BOTDR系统监测的动态变形量及应变分布状态与煤层底板岩层应力应变特征具有一致性,是有效监测煤层底板岩层变形破坏的新方案。BOTDR系统对煤层底板岩层监测显示,在采动过程中煤层底板岩层从上向下是呈现压-拉-压的应变趋势;同时获得了有效的煤层底板岩层的最大破坏深度,为深部煤层开采底板破坏深度的精准预测研究提供了有效的原位测试数据。（2）揭示了深部煤层开采完整底板破坏的时空演化特征:a.采前高应力区超前影响范围大约在煤壁前方38 m附近;b.开采底板岩层第一破断点的位置在采煤工作面煤壁前方29.07 m,煤层下方垂距9.24 m处,煤层底板破坏是从脆性岩层开始破断;c.开采底板破断发展趋势是从第一破断点首先向上发展破断,然后再同步向下破断。d.煤层开采底板破断的最大深度处于采前高应力区内,并且最大破断深度在采前高应力区内的峰值应力传播线附近（一般情况下）。根据煤层开采底板破坏的时空演化特征,对比分析了完整底板和含断层底板两种条件下煤层开采底板岩层破坏特点;同时对煤层开采底板进行横向分区,区域名称依次为原岩应力平衡区、采前高应力区、采后应力释放区、采后应力再平衡区。（3）利用BP神经网络、煤层开采底板应力螺旋线解析、气囊-溶液测漏法、经验公式法、多因素回归及分布式光纤实测等方法进行研究分析,得到了对深部煤层开采底板破坏深度进行有效的预测模型及方法;研究表明,多因素回归中模型III预测值更接近分布式光纤监测和气囊-溶液测漏法等实测数据,预测误差较小的预测方法依次为新的数学理论模型解析法和BP神经网络预测模型。（4）利用层次分析法、熵权法、地理信息系统等手段结合深部煤层开采破坏后有效隔水层厚度和其他多种影响底板突水的因素,对深度煤层开采底板突水危险性进行综合评价研究,得到了层次分析和熵权法（AHP-EWM）综合算法评价模型和基于改进型层次分析脆弱性指数（IAHP-VI）法两种深部煤层开采底板突水危险性评价模型,两者都具有一定的实用价值,在实际运用过程中可以根据研究区的实际情况择优选其一,也可以根据两种模型的预测结果取并集,能够进一步提高评价安全程度。（5）基于华北型煤田东缘矿区深部煤层开采底板突水通道的形成机理和突水模式,提出了“充水含水层和导水构造协同超前块段治理”模式并进行了定义。在现有的深部煤层开采水害的治理技术上,根据注浆改造目的层的构造、区域地应力、原岩水动力场等因素对地面受控定向钻进顺层钻孔方位和钻孔展布间距的设定进行科学有效的优化研究。（6）提出了“深部煤层开采底板水害治理效果序列验证评价方法”,利用对改造目的层的渗透系数和透水率、煤层底板阻水能力、矿井电法检测、检查钻孔数据等结合GIS系统进行综合研究,建立了科学系统化的评价方法。（7）利用“充水含水层和导水构造协同超前块段治理”模式对华北型煤田东缘矿区深部煤层底板水害进行了治理,结果显示治理效果良好,研究矿区深部煤层工作面实现了安全回采。本论文研究成果可为华北型煤田东缘矿区下组煤开采底板水害防治提供参考。
胡宝玉[9]（2020）在《邯邢矿区深部开采煤层底板奥灰突水机理及防治关键技术》文中研究指明随着开采深度的增加,煤层底板隔水层承受的奥灰水水压增大,突水的概率增大。突水后,排水成本也随着开采深度的增加而增高。底板突水不仅威胁矿井安全,而且大大降低矿井经济效益。底板突水机理的研究对突水的预防和治理有着重要的指导作用。利用理论力学和数值模拟分析深部开采条件下底板岩层在突水发生时的不同作用;发现煤层底板采动破坏带之下一定厚度岩层中的裂隙在突水发生时可以活化、失去阻隔水能力。以邯邢矿区某矿为例,采用FLAC3D对这一过程进行了模拟,得出了底板岩层塑性破裂深度和裂隙活化带发育最小深度。根据煤层底板岩层在突水通道形成过程的不同作用,深部开采条件下底板岩层可以划分为失去阻隔水能力的采动破坏带、失去对高压水阻隔能力的裂隙活化带、导水通道发育的潜在导升带。裂隙活化带是指在采动影响和高压水作用下,裂隙可以活化而失去阻隔水能力的岩层。潜在导升带是指突水形成时所必须的最小导升通道发育范围。基于邯邢矿区煤系地层裂隙发育的分布规律研究和潜在导升带内所分布的薄层灰岩水平裂隙对垂向裂隙的水平连通作用研究,发现潜在导升带内薄层灰岩的分布导致了底板突水概率的增加。基于上述研究,邯邢矿区深部开采煤层底板奥灰突水机理可以概化为:在采动影响下,煤层底板破坏带和裂隙活化带失去阻隔高压水的能力,潜在导升带内的薄层灰岩对其上下的垂向导水通道连通,使得导水通道导通奥灰水和裂隙活化带的概率增加,形成突水。深部奥灰岩层主要以溶蚀缝隙为主,连通形成的空间形式主要为“格架状”。通过对浆液在裂隙中运移的理论分析,得出注浆的主要影响因素为受注介质类型和浆液的粘滞性。对实际的注浆压力变化曲线进行分析,得出受注介质类型主要有裂隙型受注介质、空洞型受注介质、组合空间型受注介质。通过对常用比重浆液粘滞性时变过程的测试,得出不同比重浆液粘滞性的时变特征;比重为1.2的水泥浆粘滞性基本不随时间变化,比重为1.3的水泥浆粘滞性随时间有一定的增大,但是增加幅度较小,比重为1.5的水泥浆粘滞性随时间有明显增大。在目前采用的均布水平钻孔注浆治理基础上,提出了奥灰富水含水层中注浆的浆液控制关键:稠浆低压充填注入和稀浆高压补充的浆液控制技术与及其工艺参数。
庞舜杰[10]（2020）在《邱集煤矿11煤层底板注浆加固项目技术经济分析》文中进行了进一步梳理煤炭资源是我国重要的能源之一,煤矿底板突水风险威胁着工作面的安全开采。因此,研究底板突水治理具有重要的现实意义。近年来,随着钻探技术的不断发展,地面定向顺层钻进技术已逐步开始在煤矿底板注浆改造中使用,是目前国内受水威胁工作面底板注浆改造新技术。本文以邱集煤矿11煤层底板注浆加固项目为研究对象,对其进行了技术经济分析,得出以下结论:详细分析了11煤层的地质构造和水文地质条件,计算出底板徐灰岩层的突水系数为0.12 MPa/m,超过最低安全值0.1 MPa/m;安全水头值为2.1 MPa,相较于测得水压4.1MPa明显偏低,无法达到带压开采条件,表明11煤层底板存在严重的突水风险,必须进行底板注浆加固。构建了煤层底板注浆加固项目技术分析指标,包括方案选择、受注层选定、钻场及钻孔布局、注浆材料、施工工艺和安全保障技术措施等。其中,运用德尔菲法分析方案选择;设立受注层确定、钻场及钻孔布局评价标准;详细分析注浆材料、施工工艺和安全保障技术措施等。通过分析,表明邱集煤矿11煤注浆加固项目选择地面顺层孔高压注浆方案是合理的,在技术上是可行的。采用净现值法、内部收益率法、投资回收期法等对项目进行了经济评价。通过计算净现值、内部收益率,表明该项目盈利能力较强。采用动态投资回收期法分析了项目的资金回收风险,表明该项目投入资金回收较快。通过盈亏平衡分析,计算了项目产能的利用率。选定煤炭价格和吨煤成本进行了敏感性分析。表明该项目的产能充足,具备较强的抗击风险能力。构建了技术经济效果评价指标体系,包括受注层选定、施工质量和技术先进性三个技术水平指标、内部收益率、动态投资回收期和吨煤成本三个经济评价指标以及社会评价、环境影响两个社会环境影响指标。运用层次分析法,构造了一级和二级指标判断矩阵,计算出权重向量,确定了二级指标的权重。邀请专家进行项目评分,根据各指标权重得出综合得分。评价结果表明地面顺层孔高压注浆技术对于加固改造煤层底板在技术上是可行的,在经济上是合理的,抗风险能力较强,能够起到很好的防治水效果。
二、大规模注浆治理工作面奥灰突水（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、大规模注浆治理工作面奥灰突水（论文提纲范文）
（1）羊东矿9#煤层底板奥灰突水危险性评价及地下水数值模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 煤层底板突水危险性评价研究现状 |
| 1.2.2 地下水数值模拟研究现状 |
| 1.3 研究内容与方法 |
| 1.4 技术路线 |
| 第2章 矿井概况 |
| 2.1 研究区概况 |
| 2.1.1 矿井位置与交通 |
| 2.1.2 地形地貌 |
| 2.1.3 气象与水文 |
| 2.1.4 地震 |
| 2.2 研究区地质概况 |
| 2.2.1 研究区地层 |
| 2.2.2 研究区构造 |
| 2.3 矿井水文地质 |
| 2.3.1 井田边界及其水力性质 |
| 2.3.2 含水层 |
| 2.3.3 隔水层 |
| 2.3.4 地下水补径排条件 |
| 2.4 六一采区底板注浆 |
| 2.4.1 钻孔布置 |
| 2.4.2 浆液浓度确定 |
| 2.4.3 注浆技术要求 |
| 第3章 五图双系数法底板突水危险性评价 |
| 3.1 底板破坏深度 |
| 3.2 底板保护层厚度 |
| 3.3 有效保护层厚度 |
| 3.4 带压系数 |
| 3.5 突水系数 |
| 3.6 五图双系数法评价结果 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 地下水数值模拟 |
| 4.1 水文地质概念模型 |
| 4.1.1 模型计算范围及边界条件概化 |
| 4.1.2 含水层结构概化 |
| 4.2 数学模型 |
| 4.3 数值模型的建立 |
| 4.3.1 网格剖分 |
| 4.3.2 水文地质参数 |
| 4.3.3 初始流场 |
| 4.3.4 模型的识别与检验 |
| 4.4 地下水动态预测分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论与存在问题 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（2）渭北奥灰承压水矿区采场底板破坏特征及突水机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究及发展现状 |
| 1.2.1 底板突水机理研究现状 |
| 1.2.2 底板变形破坏研究现状 |
| 1.2.3 底板注浆防治研究现状 |
| 1.3 研究内容及方法 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 2 工作面概况及突水影响因素分析 |
| 2.1 矿井及工作面简介 |
| 2.1.1 矿井基本情况 |
| 2.1.2 工作面工程概况 |
| 2.1.3 工作面水文地质条件 |
| 2.2 底板突水影响因素分析 |
| 2.2.1 底板含水层 |
| 2.2.2 底板隔水层 |
| 2.2.3 地质构造 |
| 2.2.4 工程开采 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 采场底板破坏特征力学理论分析 |
| 3.1 半无限平面受力模型 |
| 3.2 采场底板沿工作面倾向破坏特征 |
| 3.2.1 底板沿工作面倾向应力分布规律 |
| 3.2.2 底板沿工作面倾向破坏特征分析 |
| 3.3 采场底板沿工作面走向破坏特征 |
| 3.3.1 底板沿工作面走向应力分布规律 |
| 3.3.2 底板沿工作面走向破坏特征分析 |
| 3.4 采场底板塑性破坏特征分析 |
| 3.4.1 底板塑性破坏深度理论解 |
| 3.4.2 确定工作面侧煤体塑性区宽度 |
| 3.4.3 影响参数分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 承压水上采场底板变形破坏分析 |
| 4.1 采场底板破坏特征数值模拟分析 |
| 4.1.1 FLAC~(3D)软件及基本原理 |
| 4.1.2 数值计算模型的建立 |
| 4.1.3 工作面推进距离对底板破坏特征的影响分析 |
| 4.1.4 工作面倾向长度对底板破坏特征的影响分析 |
| 4.2 董家河煤矿22507 工作面现场监测分析 |
| 4.2.1 底板变形破坏监测基本原理 |
| 4.2.2 底板变形破坏监测设计方案 |
| 4.2.3 底板变形破坏监测设备 |
| 4.2.4 底板破坏深度监测结果分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 采场底板突水机理及注浆加固改造措施 |
| 5.1 采场底板突水机理分析 |
| 5.1.1 底板隔水关键层稳定性分析 |
| 5.1.2 底板隔水关键层隔水性能分析 |
| 5.2 煤层底板注浆加固改造技术措施 |
| 5.2.1 底板注浆加固改造原理 |
| 5.2.2 底板注浆改造施工措施流程 |
| 5.2.3 底板注浆改造效果评价 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论及展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研实践项目 |
（3）61303工作面特厚煤层采前防治水安全性评价（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究目的及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国内研究现状 |
| 1.2.2 国外研究现状 |
| 1.3 研究的主要内容 |
| 1.4 研究方法 |
| 1.5 技术路线 |
| 第二章 61303 工作面地质及水文地质条件 |
| 2.1 矿井的基本概况 |
| 2.2 61303 工作面情况 |
| 2.2.1 工作面基本概况 |
| 2.2.2 煤层顶、底板岩层 |
| 2.3 地质条件 |
| 2.3.1 地层 |
| 2.3.2 区域构造 |
| 2.3.3 煤层 |
| 2.4 水文地质条件 |
| 2.4.1 含水层 |
| 2.4.2 隔水层 |
| 2.4.3 地下水的补给、径流、排泄条件 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 工作面充水因素及水害威胁分析 |
| 3.1 顶、底板岩石物理力学特征 |
| 3.1.1 物理力学指标 |
| 3.1.2 岩石矿物微观分析 |
| 3.2 工作面充水因素分析 |
| 3.2.1 工作面充水水源 |
| 3.2.2 工作面充水通道 |
| 3.2.3 工作面涌水量计算 |
| 3.3 采空区积水威胁分析 |
| 3.4 工作面回采水害威胁分析 |
| 3.4.1 顶板砂岩水害分析 |
| 3.4.2 采空区积水威胁分析 |
| 3.4.3 底板水害分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 工作面水害防治技术措施 |
| 4.1 顶板水害探查与治理 |
| 4.1.1 顶板水害探查 |
| 4.1.2 顶板水疏放 |
| 4.1.3 顶板水疏放效果 |
| 4.2 采空水防治措施 |
| 4.3 底板水害探查与治理 |
| 4.3.1 物探探查 |
| 4.3.2 水文地质钻探及注浆加固 |
| 4.3.3 物探异常区探查验证与治理 |
| 4.4 封闭不良钻孔探查与治理 |
| 4.5 防排水系统建立 |
| 4.5.1 61303 工作面排水系统设计 |
| 4.5.2 排水能力 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 工作面推进过程中岩层变化规律的FLAC~(3D)模拟 |
| 5.1 FLAC~(3D)数值模拟软件的概述 |
| 5.1.1 FLAC~(3D)的简介 |
| 5.1.2 FLAC~(3D)的优缺点 |
| 5.1.3 FLAC~(3D)的求解流程 |
| 5.2 数值模型的建立 |
| 5.2.1 数值模拟模型 |
| 5.2.2 数值模拟计算结果分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 工作面防治水安全性综合评价 |
| 6.1 顶板水害安全性评价 |
| 6.2 老空水害安全性评价 |
| 6.3 底板水害安全性评价 |
| 6.4 封闭不良钻孔水害安全评价 |
| 6.5 工作面排水系统评价 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 结论及展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（4）9102工作面采前防治水安全性评价（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究的目的与意义 |
| 1.1.1 研究的目的 |
| 1.1.2 研究的意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 煤层底板突水机理研究 |
| 1.2.2 底板注浆技术研究 |
| 1.2.3 物探技术研究 |
| 1.3 研究内容与方法 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究方法 |
| 第二章 工程背景 |
| 2.1 工作面现状 |
| 2.2 含水层富水特性及异常区分布 |
| 2.2.1 井上、下地质、水文地质条件探查 |
| 2.2.2 音频电透视探测 |
| 2.2.3 井下无线电透视物探 |
| 2.2.4 瞬变电磁勘探 |
| 2.3 勘探异常与断层的钻探 |
| 2.4 工作面水患防治工程概况 |
| 2.5 地质构造 |
| 2.6 顶板底板的结构参数与影响 |
| 2.6.1 煤层距奥灰顶界面距离 |
| 2.6.2 顶板与底板岩体结构特征 |
| 2.6.3 岩样的微观成分的实验与分析 |
| 2.7 工作面顶板底板的岩石性能参数 |
| 2.7.1 物理及力学参数 |
| 2.8 顶板底板的岩石质量参数 |
| 2.9 小结 |
| 第三章 工作面水害分析 |
| 3.1 含水层水 |
| 3.1.1 采空区积水影响 |
| 3.1.2 顶板的砂岩含水 |
| 3.1.3 底板的奥灰水 |
| 3.2 地质异常体对工作面的影响 |
| 3.2.1 地质异常体形成机理与形态对突水的影响 |
| 3.2.2 地质异常体的地质情况 |
| 3.2.3 地质异常体的注浆情况 |
| 3.3 断层突水对工作面的影响 |
| 3.3.1 断层的富水性与导水性 |
| 3.3.2 岩样的水渗透实验 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 工作面回采技术条件评价 |
| 4.1 采空区积水水患安全性评估 |
| 4.1.1 9101 采空区积水现状 |
| 4.1.2 四煤工作面的采空区积水水害评估 |
| 4.2 顶板底板的含水层突水分析 |
| 4.3 奥灰突水安全性评价 |
| 4.4 工作面的采动影响分析 |
| 4.4.1 断层的突水活化 |
| 4.4.2 断层突水活化的影响因素 |
| 4.4.3 断层的工程地质信息 |
| 4.4.4 断层处工作面的数值模拟 |
| 4.4.5 地质异常体对底板突水影响的数值模拟 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 工作面涌水量计算 |
| 5.1 工作面涌水量计算流程 |
| 5.2 工作面涌水量来源分析 |
| 5.3 数学模型的建立与涌水量计算 |
| 5.4 涌水量计算结果分析 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 工作面排水设计 |
| 6.1 防治水设计的要点与规范 |
| 6.1.1 设计要点 |
| 6.1.2 设计规范 |
| 6.2 防治水设计的主要问题 |
| 6.3 防治水设计思路 |
| 6.4 排水方案设计 |
| 6.4.1 排水系统现状 |
| 6.4.2 系统设计 |
| 第七章 开采的可行性评价与对策 |
| 7.1 可行性评价依据与技术标准 |
| 7.2 安全开采的可行性分析 |
| 7.3 回采对策分析 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（5）淮北煤田岩溶陷落柱发育模式及预测研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 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 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 存在的问题 |
| 1.4 研究的内容和方法 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 研究方法和技术路线 |
| 1.5 研究工作过程与工作量 |
| 2 淮北煤田地质与水文地质特征 |
| 2.1 地层特征 |
| 2.1.1 区域地层 |
| 2.1.2 煤系地层 |
| 2.2 地质构造特征 |
| 2.2.1 淮北煤田构造特征 |
| 2.2.2 淮北煤田区域构造史 |
| 2.3 水文地质特征 |
| 2.3.1 含隔水层 |
| 2.3.2 淮北煤田水文地质单元划分 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 淮北煤田岩溶发育规律 |
| 3.1 淮北煤田灰岩地层 |
| 3.1.1 太原组灰岩地层 |
| 3.1.2 中奥陶统灰岩地层 |
| 3.1.3 中奥陶统和太原组灰岩地层沉积特征 |
| 3.2 淮北煤田中奥陶统灰岩地层岩溶期次 |
| 3.3 淮北煤田灰岩地层岩溶特征与发育规律 |
| 3.3.1 太原组灰岩地层岩溶特征与发育规律 |
| 3.3.2 中奥陶统灰岩地层岩溶特征与发育规律 |
| 3.3.3 淮北煤田灰岩含水层富水性 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 淮北煤田岩溶陷落柱发育特征 |
| 4.1 淮北煤田现有陷落柱揭露方式 |
| 4.1.1 采掘直接揭露型 |
| 4.1.2 突水显现型 |
| 4.1.3 综合判断型 |
| 4.2 淮北煤田陷落柱发育特征 |
| 4.2.1 几何学特征 |
| 4.2.2 平面分布特征 |
| 4.2.3 柱体充填特征 |
| 4.2.4 充水性特征 |
| 4.3 淮北煤田岩溶陷落柱发育期次 |
| 4.3.1 淮北煤田半埋藏期岩溶期次与陷落柱形成 |
| 4.3.2 淮北煤田岩溶陷落柱发育期次 |
| 4.4 淮北煤田陷落柱特征分类 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 淮北煤田岩溶陷落柱发育模式与充水性控制机理 |
| 5.1 岩溶陷落柱的发育条件 |
| 5.2 淮北煤田岩溶陷落柱发育模式 |
| 5.2.1 岩溶接触带型陷落柱发育模式 |
| 5.2.2 向斜构造控制型陷落柱发育模式 |
| 5.2.3 断裂构造控制型陷落柱发育模式 |
| 5.2.4 内循环控制型陷落柱发育模式 |
| 5.2.5 灰岩地层半裸露外循环控制型陷落柱发育模式 |
| 5.2.6 灰岩地层隐伏外循环控制型陷落柱发育模式 |
| 5.3 淮北煤田岩溶陷落柱充水性控制机理 |
| 5.3.1 不充水型陷落柱控制机理 |
| 5.3.2 柱缘裂隙弱充水型陷落柱控制机理 |
| 5.3.3 外循环强充水型陷落柱控制机理 |
| 5.3.4 内循环强充水型陷落柱控制机理 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 淮北煤田岩溶陷落柱空间位置与充水性预测 |
| 6.1 淮北煤田陷落柱发育控制特征 |
| 6.1.1 陷落柱发育古河道控制特征 |
| 6.1.2 陷落柱发育现代地表水补给特征 |
| 6.1.3 陷落柱发育断裂构造控制特征 |
| 6.1.4 陷落柱发育向斜构造控制特征 |
| 6.1.5 陷落柱发育地温场控制特征 |
| 6.2 内循环控制型陷落柱预测 |
| 6.2.1 预测指标单因子分级依据 |
| 6.2.2 单因子决策树分级分类法 |
| 6.2.3 任楼煤矿陷落柱空间位置与充水性预测结果 |
| 6.3 外循环控制型陷落柱预测 |
| 6.3.1 预测指标单因子分级依据 |
| 6.3.2 AHP-独立性系数耦合权重法 |
| 6.3.3 单因子指标数据归—化处理 |
| 6.3.4 朱庄煤矿岩溶陷落柱发育预测结果 |
| 6.4 向斜构造控制型陷落柱预测 |
| 6.4.1 预测指标单因子分级依据 |
| 6.4.2 AHP-独立性系数耦合权重法 |
| 6.4.3 刘桥矿区深部陷落柱空间位置与充水性预测结果 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 后期展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 |
（6）华北型煤田底板岩溶水害区域治理关键技术研究进展（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 邯邢矿区主采煤层及主要含水层概述 |
| 2 奥灰区域治理层位选择 |
| 3 底板岩溶水害多层“三维立体”区域综合治理新模式 |
| 3.1 下组煤9号煤层开采水害区域治理模式 |
| 3.2 深部2号煤层受多层底板岩溶水害威胁区域治理模式 |
| 3.2.1 工作面水害地面区域治理工程实施 |
| 3.2.2 工作面井下底板注浆加固治理工程实施 |
| 4 工作面安全治理范围 |
| 4.1 工作面最小安全治理范围计算方法 |
| 5 结论 |
（7）煤矿底板突水机制与新型注浆材料加固机理及工程应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景与研究意义 |
| 1.1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.2 选题目的与依据 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 底板突水机理研究现状 |
| 1.2.2 底板注浆加固材料研发现状 |
| 1.2.3 底板突水加固机理研究现状 |
| 1.2.4 底板突水防治技术研究现状 |
| 1.3 存在的问题 |
| 1.3.1 底板突水机理 |
| 1.3.2 岩体弱化裂隙扩展 |
| 1.3.3 奥灰底板注浆堵水加固材料 |
| 1.4 主要研究内容、技术路线与创新点 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 1.4.3 创新点 |
| 第二章 煤矿底板突水灾变特征及地质模型 |
| 2.1 底板突水影响因素分析 |
| 2.1.1 地下水因素 |
| 2.1.2 地质因素 |
| 2.1.3 工程因素 |
| 2.2 底板突水灾变条件 |
| 2.2.1 底板下承压含水层 |
| 2.2.2 地层渗透弱化 |
| 2.2.3 工作面采动影响 |
| 2.2.4 导水通道扩展 |
| 2.3 底板突水灾变特征 |
| 2.3.1 底板突水复杂性特征 |
| 2.3.2 底板突水时空特征 |
| 2.3.3 底板突水采动破坏特征 |
| 2.3.4 底板突水强危害性特征 |
| 2.4 底板突水地质模型 |
| 2.4.1 水文地质情况 |
| 2.4.2 地质模型力学简化 |
| 2.4.3 地质力学模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 底板裂隙抗剪强度及突水机理 |
| 3.1 底板损伤弱化因素 |
| 3.1.1 裂隙粗糙度 |
| 3.1.2 承压水作用 |
| 3.1.3 界面力学参数分析 |
| 3.1.4 裂隙细观特征 |
| 3.2 底板裂隙受力分析 |
| 3.2.1 未突阶段受力分析 |
| 3.2.2 突水阶段受力分析 |
| 3.2.3 稳定阶段受力分析 |
| 3.2.4 底板裂隙稳定性分析 |
| 3.3 底板裂隙抗剪强度 |
| 3.3.1 节理裂隙突水过程 |
| 3.3.2 未突阶段抗剪强度模型 |
| 3.3.3 突水阶段抗剪强度模型 |
| 3.3.4 稳定阶段抗剪强度模型 |
| 3.4 底板整体受力分析 |
| 3.5 煤层底板起劈判据 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 煤矿奥灰底板含水层注浆改造效果数值分析 |
| 4.1 考虑裂隙网络的底板改造二维模型 |
| 4.1.1 岩体裂隙渗流控制方程 |
| 4.1.2 岩体离散裂隙网络生成 |
| 4.1.3 计算结果分析 |
| 4.2 奥灰底板含水层注浆改造三维模型 |
| 4.2.1 渗流与应力变形控制方程 |
| 4.2.2 三维有限元模型创建 |
| 4.3 煤层回采多场信息演化规律 |
| 4.3.1 渗流场演化规律 |
| 4.3.2 应力场演化规律 |
| 4.3.3 位移演化规律 |
| 4.3.4 塑性区演化规律 |
| 4.4 开挖稳定性及涌水量影响因素分析 |
| 4.4.1 注浆改造厚度的影响 |
| 4.4.2 注浆改造区参数的影响 |
| 4.4.3 奥灰岩层参数的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 煤矿底板加固材料研发与性能分析 |
| 5.1 材料组分可行性分析 |
| 5.1.1 普通硅酸盐水泥(PO 42.5) |
| 5.1.2 煤矸石 |
| 5.1.3 粘土 |
| 5.2 粒度级配 |
| 5.3 流动度 |
| 5.4 初凝及终凝时间 |
| 5.5 结石体抗折及抗压强度 |
| 5.6 结石体抗渗性 |
| 5.7 不同龄期结石体XRD及SEM分析 |
| 5.8 本章小结 |
| 第六章 新型绿色奥灰含水层注浆材料工业生产与现场试验 |
| 6.1 新型奥灰含水层注浆材料生产工艺 |
| 6.1.1 煤矸石破碎工艺 |
| 6.1.2 材料粉磨工艺 |
| 6.1.3 原料混合工艺 |
| 6.2 试验现场概况 |
| 6.2.1 工程概况 |
| 6.2.2 水文地质分析 |
| 6.2.3 工作面物探勘察 |
| 6.3 注浆治理及现场监测方案设计 |
| 6.3.1 注浆治理方案设计 |
| 6.3.2 现场监测方案设计 |
| 6.4 注浆治理现场试验及结果分析 |
| 6.4.1 现场注浆治理与监测 |
| 6.4.2 实验结果分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文及参与的项目 |
| 博士期间发表的论文 |
| 博士期间获得/申请的专利 |
| 博士期间参与的科研项目 |
| 博士期间获得奖励 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（8）深部开采底板破裂分布动态演化规律及突水危险性评价（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容及方法 |
| 1.4 技术路线 |
| 2 华北型煤田东缘区域地质及水文地质条件 |
| 2.1 区域赋煤构造及含水层 |
| 2.2 深部煤层开采底板突水水源水文地质特征 |
| 2.3 煤系基底奥陶系灰岩含水层水文地质特征 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 深部开采底板变形破坏原位动态监测 |
| 3.1 分布式光纤动态监测底板采动变形破坏 |
| 3.2 对比分析光纤实测与传统解析和原位探查 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 深部开采煤层底板破坏机理和突水模式研究 |
| 4.1 深部开采煤层底板破裂分布动态演化规律 |
| 4.2 深部煤层开采底板突水模式 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 深部开采底板突水危险性非线性预测评价方法 |
| 5.1 深部煤层开采底板破坏深度预测 |
| 5.2 下组煤开采底板突水危险性评价研究及应用 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 深部开采底板水害治理模式及关键技术 |
| 6.1 底板水害治理模式和效果评价方法 |
| 6.2 底板水害治理模式和治理效果评价的应用 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 结论 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 主要创新性成果 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（9）邯邢矿区深部开采煤层底板奥灰突水机理及防治关键技术（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1.绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 底板突水理论研究现状 |
| 1.2.2 深部开采防治水研究现状 |
| 1.3 存在的主要问题 |
| 1.4 研究内容及技术路线 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 2.邯邢矿区水文地质特征 |
| 2.1 邯邢矿区水文地质特征研究 |
| 2.1.1 矿区地质特征 |
| 2.1.2 区域水文地质特征 |
| 2.2 邯邢矿区奥灰峰峰组岩溶发育规律研究 |
| 2.2.1 奥陶系峰峰组地层结构特征 |
| 2.2.2 奥陶系峰峰组岩溶发育特征 |
| 2.2.3 奥陶系峰峰组垂向分层特征 |
| 2.3 邯邢矿区深部开采矿井充水因素分析 |
| 2.3.1 深部开采煤层底板奥灰水突水案例分析 |
| 2.3.2 深部开采煤层底板奥灰水突水通道分析 |
| 2.4 小结 |
| 3.邯邢矿区深部开采煤层底板奥灰水突水机理研究 |
| 3.1 采动对煤层底板岩层的扰动影响研究 |
| 3.1.1 深部开采煤层底板岩层破坏深度研究 |
| 3.1.2 深部开采底板应力重分布规律 |
| 3.2 裂隙活化带发育规律研究 |
| 3.2.1 裂隙活化的应力条件研究 |
| 3.2.2 底板裂隙活化带分析 |
| 3.3 裂隙活化带发育规律的数值模拟 |
| 3.3.1 正常连续推采条件下底板裂隙活化带发育研究 |
| 3.3.2 停采对底板裂隙活化带的影响研究 |
| 3.4 潜在导升带内裂隙分布规律研究 |
| 3.4.1 裂隙分布规律研究 |
| 3.4.2 薄层灰岩对裂隙导升高度的影响研究 |
| 3.5 邯邢矿区深部开采突水概率研究 |
| 3.6 深部开采煤层底板奥灰水突水机理综合分析 |
| 3.7 小结 |
| 4.邯邢矿区深部开采奥灰水防治关键技术 |
| 4.1 地面区域探查治理关键技术 |
| 4.1.1 钻探探查技术研究 |
| 4.1.2 注浆技术研究 |
| 4.1.3 地面区域探查治理的技术难点 |
| 4.2 裂隙内浆液扩散机理研究 |
| 4.3 深部条件下奥灰岩中受注介质类型研究 |
| 4.4 浆体粘滞性时变过程研究 |
| 4.4.1 现场试验设计 |
| 4.4.2 不同水灰比水泥单液浆的粘滞性变化 |
| 4.4.3 钻井液对水泥单液浆粘滞性的影响研究 |
| 4.5 奥灰富水层注浆浆液控制技术及工艺参数 |
| 4.6 小结 |
| 5.工程实例应用 |
| 5.1 邢东矿水文地质条件及突水原因分析 |
| 5.1.1 煤层底板岩层水文地质条件 |
| 5.1.2 深部开采煤层底板奥灰突水原因分析 |
| 5.2 奥灰区域治理改造方案 |
| 5.3 治理效果分析 |
| 5.3.1 奥灰单位吸水率变化分析 |
| 5.3.2 异常导升通道探查分析 |
| 5.3.3 现有突水点水量变化分析 |
| 6.结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（10）邱集煤矿11煤层底板注浆加固项目技术经济分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的提出与选题背景 |
| 1.2 研究目的及意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 研究方法、内容和技术路线 |
| 2 技术经济分析相关理论知识 |
| 2.1 项目技术经济分析的含义 |
| 2.2 项目技术经济分析的内容 |
| 2.3 工程项目技术经济定量分析方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 11煤底板注浆项目概述及必要性分析 |
| 3.1 矿井地质构造及水文地质条件 |
| 3.2 项目背景及必要性分析 |
| 3.3 项目概况 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 11煤层底板注浆项目技术分析 |
| 4.1 方案选定分析 |
| 4.2 11煤底板注浆项目技术分析 |
| 4.3 安全保障技术分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 11煤层底板注浆项目经济评价及不确定性分析 |
| 5.1 项目成本及收益分析 |
| 5.2 经济评价 |
| 5.3 不确定性分析 |
| 5.4 经济及不确定性评价结果 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 11煤层底板注浆项目经济技术效果综合分析 |
| 6.1 评价方法介绍 |
| 6.2 构建指标体系 |
| 6.3 综合分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 致谢 |
| 学位论文数据集 |
四、大规模注浆治理工作面奥灰突水（论文参考文献）
- [1]羊东矿9#煤层底板奥灰突水危险性评价及地下水数值模拟[D]. 陶真. 河北工程大学, 2021(08)
- [2]渭北奥灰承压水矿区采场底板破坏特征及突水机理研究[D]. 王兴明. 西安科技大学, 2021(02)
- [3]61303工作面特厚煤层采前防治水安全性评价[D]. 黄天缘. 安徽建筑大学, 2021(08)
- [4]9102工作面采前防治水安全性评价[D]. 王云. 安徽建筑大学, 2021(02)
- [5]淮北煤田岩溶陷落柱发育模式及预测研究[D]. 张红梅. 安徽理工大学, 2020(07)
- [6]华北型煤田底板岩溶水害区域治理关键技术研究进展[J]. 张党育,蒋勤明,高春芳,王铁记,王玺瑞. 煤炭科学技术, 2020(06)
- [7]煤矿底板突水机制与新型注浆材料加固机理及工程应用研究[D]. 王慧涛. 山东大学, 2020(11)
- [8]深部开采底板破裂分布动态演化规律及突水危险性评价[D]. 胡彦博. 中国矿业大学, 2020(01)
- [9]邯邢矿区深部开采煤层底板奥灰突水机理及防治关键技术[D]. 胡宝玉. 煤炭科学研究总院, 2020(08)
- [10]邱集煤矿11煤层底板注浆加固项目技术经济分析[D]. 庞舜杰. 山东科技大学, 2020(06)