《中国东北煤矿区开采损害防护理论与实践》求取 ⇩

目录1

前言1

1 东北煤矿区采煤地表沉陷与治理状况1

1.1 采煤地表沉陷与治理概况1

1.1.1 东北及内蒙古东部煤炭资源分布简介1

1.1.2 新中国成立前掠夺式开采概况1

序1

1.1.3 新中国成立后采煤地面保护概况2

1.2 矿区地表移动与变形观测2

1.2.1 地表移动观测概况2

1.2.2 观测资料统计与评价3

1.3 保护煤柱留设状况3

1.3.1 留设保护煤柱的对象及圈定依据3

1.3.2 保护煤柱留设方面存在的问题4

1.4 建筑物、水体、铁路下压煤及开采情况4

1.4.1 建筑物、水体、铁路下压煤状况5

1.4.2 建筑物、水体、铁路下采煤状况7

1.5 地表移动观测与压煤开采组织管理7

2 东北煤矿区地表移动观测资料综合分析与成果9

2.1.1 矿区地质特征简介9

2.1 矿区地质采矿条件简述9

2.1.2 观测站采矿特征简述11

2.2 地表移动观测简介11

2.2.1 观测线概况11

2.2.2 观测数据处理11

2.2.3 观测精度11

2.3 地表移动与变形基本规律12

2.3.1 矿区地表移动与变形分布形态12

2.3.2 矿区地表移动与变形表达式15

2.4 地表移动参数确定方法16

2.4.1 一般参数的确定方法16

2.4.3 参数分析中数据取舍原则17

2.5 地表移动一般参数及分析17

2.5.1 松散层移动角17

2.4.2 特定参数的确定方法17

2.5.2 边界角18

2.5.3 移动角25

2.5.4 裂缝角33

2.5.5 充分采动角36

2.5.6 最大下沉角38

2.5.7 超前影响角和最大下沉速度滞后角40

2.5.8 地表最大下沉速度41

2.6 地表移动特定参数与分析43

2.6.1 地表下沉系数43

2.6.2 地表水平移动系数48

2.6.3 主要影响角正切49

2.6.4 开采影响传播角54

2.6.5 拐点偏距58

2.7 对东北煤矿区地表移动观测资料综合分析的结论62

3 东北煤矿区煤层覆岩破坏观测及其规律63

3.1 覆岩破坏特征及最终形态63

3.1.1 覆岩破坏类型63

3.1.2 覆岩破坏特征63

3.1.3 覆岩破坏范围最终形态70

3.2 覆岩离层分布的时空规律71

3.2.1 覆岩离层带的形成机理71

3.2.3 覆岩离层带分布时空规律72

3.2.2 覆岩离层力学平衡结构72

3.2.4 离层分布影响因素75

3.3 地表破坏与覆岩破坏的关系及区别78

4 地表及岩层移动与变形的相似材料模拟80

4.1 相似理论概述80

4.2 相似材料配比与模型制作工艺82

4.2.1 对相似材料的基本要求与分类82

4.2.2 相似材料选择83

4.2.3 相似材料配比83

4.2.4 相似比例尺的选择及模型制做工艺89

4.3 相似模型位移、应力的观测方法91

4.3.1 透镜观测法91

4.3.2 传感器观测法93

4.4 相似材料模拟实例96

4.4.1 综放开采覆岩破坏模拟96

4.4.2 覆岩离层分布规律模拟98

4.4.3 井筒变形与破坏模拟101

4.4.4 露天边坡稳定性模拟104

4.4.5 条带法开采引起的地表移动模拟107

4.4.6 节理岩体采动沉陷的模拟112

4.5 关于相似材料模拟方法的认识114

5.1 采动岩体的力学属性与模型116

5 采动岩体变形的数值分析116

5.1.1 采动岩体的力学属性116

5.1.2 采动岩体的力学模型116

5.2 煤矿立井采动变形有限元法数值分析117

5.2.1 数学模型建立117

5.2.2 阜新五龙东风井变形的弹塑性有限元数值分析122

5.3 采动井筒变形的空间弹塑性节理有限元法模拟125

5.3.1 空间弹塑性节理有限单元模型建立125

5.3.2 三维八节点弹塑性节理有限元法原理127

5.3.3 辽源西安立井破坏研究134

5.4.1 离散单元法的基本理论137

5.4 覆岩离层的离散单元法数值分析137

5.4.2 离散单元程序的计算机实施与特殊处理141

5.4.3 岩层离层时空分布过程分析143

5.5 对离散单元法模拟覆岩变形破坏的认识146

6.1.2 地表塌陷坑对井下重大危害事故纪实148

6.1 浅部开采地表塌陷及危害情况调查148

6.1.1 地表塌陷概况148

6 浅部开采地表塌陷对矿井生产的危害及其治理148

6.1.3 地表塌陷坑调查149

6.2 塌陷坑对井下危害程度分析151

6.2.1 矿区地表塌陷坑分类151

6.2.2 塌陷坑对井下危害程度分析153

6.3 大明一矿地面塌陷坑治理153

6.3.1 塌陷坑治理的原则和方针153

6.3.2 防止积水溃入井下的塌陷坑治理153

6.3.3 对井下无透水威胁地面塌陷坑的治理154

6.4 小结155

7 东北煤矿区建筑物及大户群村庄下采煤157

7.1 建筑物下采煤概况157

7.2 建（构）筑物下采煤的深厚比条件分析158

7.3 建（构）筑物下采煤的建筑结构措施159

7.4 用活动基础调平变形房屋的理论与实践160

7.4.1 活动基础的设计原则160

7.4.2 活动基础的安装与调试161

7.4.3 应用实例162

7.5.1 设计要点165

7.5 抗采动变形结构房屋设计165

7.5.2 建筑物承受附加作用力的计算方法166

7.5.3 钢筋混凝土圈梁的受力和配筋计算168

7.5.4 设计实例171

7.6 对建筑物下采煤的认识与体会177

8.1 铁路下采煤概况179

8.1.1 概况179

8 东北煤矿区铁路下采煤179

8.2 本溪矿区沈（阳）丹（东）铁路煤柱试采180

8.2.1 铁路煤柱试采条件概况180

8.1.2 铁路下采煤条件分析180

8.2.2 试采工作要求与安全措施182

8.3 地下采煤引起铁路路基及上部建筑移动变形规律185

8.3.1 地下采煤引起铁路路基移动变形特征185

8.3.2 铁路路基移动变形与采煤条件的关系186

8.4 试采区铁路路基移动与变形预计186

8.4.1 预计的起始数据和预计参数选取186

8.4.2 预计内容188

8.4.3 移动与变形预计结果188

8.4.4 路基下沉速度预计190

8.4.5 预计结果的比较与分析191

8.5 沈丹线铁路下采煤的路基及轨道观测工作191

8.5.1 观测线的布设191

8.5.2 观测内容与观测精度分析191

8.5.3 路基和线路移动结果192

8.6.1 路基采动结果分析193

8.6 路基和上部建筑采动影响分析193

8.6.2 桥涵及高柱信号采动影响分析198

8.7 沈丹线采动的路基与线路维修工作200

8.6.3 对沈丹线采动后果的认识200

8.8 试采工作的经济效益分析201

8.9 对东北煤矿区铁路下采煤工作的认识202

9 采动地表沉陷控制研究203

9.1 采动地表沉陷控制目的与方法分类203

9.1.1 地表沉陷控制目的与意义203

9.1.2 地表沉陷控制方法分类203

9.2.2 东北矿区充填采空区法建筑物下采煤实践204

9.2.1 充填开采法地表下沉系数204

9.2 充填采空区法控制地表沉陷204

9.3 条带开采法控制地表沉陷207

9.3.1 条带开采方法简介207

9.3.2 条带宽度设计原则208

9.3.3 条带开采法采留宽度设计208

9.3.4 东北煤矿区条带法开采控制地表下沉实践210

9.4 覆岩离层带充填控制地表沉陷214

9.4.1 离层带充填技术概述214

9.4.3 高压注浆井设计215

9.4.2 采动覆岩离层带分布215

9.4.4 注浆站及其主要设备216

9.4.5 充填材料选择218

9.4.6 注浆量计算219

9.4.7 注浆量与注浆泵压力匹配220

9.4.8 注浆工艺与要求222

9.5 离层充填控制地表沉陷效果分析222

9.5.1 抚顺矿区覆岩离层充填效果分析222

9.5.2 大屯矿区离层充填效果分析225

9.5.3 新汶矿区离层充填效果分析225

9.5.4 兖州矿区离层充填实践226

9.5.5 丰城矿区离层充填实践228

9.6 关于覆岩与地表沉陷控制技术的几点认识229

10.1.1 井筒采动变形破坏调查230

10 煤矿井筒采动变形破坏研究230

10.1 我国煤矿井筒采动破坏特征及分类230

10.1.2 我国煤矿井筒保护煤柱开采情况232

10.1.3 煤矿井筒采动破坏特征及分类232

10.2 井筒保护煤柱留设不合理导致井筒变形233

10.2.1 井筒变形特征233

10.2.2 采场围岩变形分布234

10.2.3 井筒变形破坏机理236

10.2.4 阜新五龙矿东风井采动变形实例分析237

10.3.2 井筒破坏机理241

10.3 岩体弱面采动导致井筒破坏241

10.3.1 井筒破坏特征241

10.3.3 采动岩体沿弱面滑动判据244

10.3.4 本溪彩屯矿立井及工业场地煤岩柱整体滑移实例分析253

10.3.5 辽源西安立井采动变形实例分析260

10.4 山区地表滑坡导致井筒错断264

10.4.1 井筒破坏特征264

10.4.2 井筒破坏机理264

10.4.3 山区地表滑坡导致井筒错断实例266

10.5 深部开采支承压力引起的立井损坏268

10.6 立井采动损坏研究中应考虑的其它因素270

10.7 井筒变形破坏的修复措施271

10.7.1 井壁破坏的修复措施271

10.7.2 井筒设备变形修复措施273

10.8 立井采动损坏的综合评价体系274

10.8.1 影响立井采动损坏的因素274

10.8.2 综合评价模型建立274

10.8.3 评价因子的确定276

10.8.4 立井采动损坏评价279

10.8.5 评价实例280

主要参考文献285