一、浅埋煤层开采三维相似材料模拟实验研究（论文文献综述）
卓辉[1]（2021）在《浅埋藏近距离煤层群开采裂隙漏风及煤自然发火规律研究》文中指出西部地区煤层厚、埋藏浅、间距近,致使煤层群开采过程中地表及覆岩裂隙发育,漏风严重,为复合采空区煤自燃持续供氧;此外,复合采空区煤自燃耗氧及放热规律不清楚,致使采空区煤自然发火规律不清晰,自燃危险区域难以判定,给矿井火灾防治带来极大的困难。本文根据浅埋藏近距离煤层群现场开采实际条件,研究复合采空区煤自燃特性及极限参数变化规律、地表裂隙动态发育及漏风规律、覆岩漏风裂隙时空演化及采空区孔隙率变化规律,建立浅埋藏近距离煤层群复合采空区煤自燃模型,模拟研究复合采空区气体（CO、O2）浓度、温度及流场分布特征,在此基础上构建浅埋藏近距离煤层群开采自燃防治技术体系。通过研究取得如下成果:开展复合采空区煤自燃程序升温实验,研究煤自燃特性参数变化规律,结果表明随温度升高,煤样的耗氧速度、气体产生速度及放热强度均呈指数增长。对实验结果进行回归分析,得到复合采空区煤样耗氧速度、气体产生速度及放热强度与温度的拟合公式,为采空区煤自燃模拟提供了基础参数。研究复合采空区煤自燃极限参数（上限漏风强度、下限氧浓度、最小浮煤厚度）变化规律;温度相同,浮煤厚度增加,上限漏风强度线性增大,下限氧浓度近似呈指数减小;浮煤厚度相同,温度升高,上限漏风强度先减小而后呈指数增大,下限氧浓度先增大而后急剧减小,极值位于50℃～60℃。从采空区热平衡的角度,阐明了采空区煤自燃危险区域由上限漏风强度和下限氧浓度判定,并分析实例给出了复合采空区不同浮煤厚度时的煤自燃危险区域指标参数。对地表裂隙进行长期观测,依据地表裂隙形态及发育规律对其进行归类,掌握各类裂隙时空分布及尺度特征。工作面两巷上方张开型裂隙在周期来压后破断演化成塌陷型裂隙,而后保持稳定,延伸方向与工作面推进方向一致;工作面后方地堑型裂隙在周期来压时发生突变,伴有大量拉伸型裂隙的发育及闭合,三次突变后裂隙发育稳定。地表各类裂隙中横向裂隙占比2/3,裂隙宽度较小;纵向裂隙占比1/3,裂隙宽度大。检测各类裂隙漏风情况,掌握地表裂隙漏风速度随裂隙到工作面距离的变化规律;建立地表裂隙漏风模型并通过地表漏风量检测及压强监测验证模型的正确性,分析裂隙漏风影响因素,为减少地表漏风提供了新思路及理论依据。开展二维物理模拟实验和PFC数值模拟,研究浅埋藏近距离煤层群开采覆岩漏风裂隙动态发育规律;周期来压时,竖向漏风裂隙迅速向上方发育,周期来压之间,以离层漏风裂隙发育为主,发育高度基本不变。下煤层开采,上覆采空区漏风裂隙二次发育,各岩层竖向漏风裂隙相互贯通,宽度随岩层沉降高度线性增大,漏风量随之增大。揭示了漏风裂隙数量演化规律及时空分布特征;上煤层回采,漏风裂隙数量呈指数增长;下煤层开采,漏风裂隙数量近似呈分段线性函数增长;煤层群开采后,漏风裂隙主要分布于开切眼和停采线初次破断步距之内,采空区中部漏风裂隙被压实闭合。掌握了采空区碎胀系数变化规律及孔隙率分布特征;煤层群开采后,采空区碎胀系数和孔隙率变化形态基本相似,开切眼和停采线侧较大,采空区中部较小;竖直方向上距离煤层越近,孔隙率和碎胀系数越大。下煤层采动影响下,上覆采空区两侧孔隙率和碎胀系数增大约2倍,渗透率增大3.41～4.05倍;采空区中部孔隙率和碎胀系数略微增大,渗透率增大1.19～1.55倍,渗透率的增大表明采空区气体流动阻力更小,更有利于漏风供氧。基于采空区孔隙率和漏风裂隙分布、岩层移动规律,建立了浅埋藏近距离煤层群复合采空区离散裂隙—孔隙模型,并代入工作面煤岩体参数验证了模型的正确性,为复合采空区煤自燃模拟提供了物理模型。建立了浅埋藏近距离煤层群复合采空区煤自燃模型,揭示了复合采空区气体（CO、CO2）浓度、风速及温度分布特征。模拟结果表明,下煤层采空区,从进风侧到回风侧、从工作面到采空区深部,氧气浓度逐渐减小;受上覆采空区漏风影响,下煤层采空区回风侧顶部出现低氧区域;上覆采空区,靠近工作面的裂隙对应位置氧气浓度较高,采空区深部及四周氧气浓度较低。复合采空区流场基本对称分布,距离工作面越远风速越小;距离工作面0～200m范围内,下煤层采空区风速较大;但上覆采空区孔隙率大、阻力小、风速降幅小,距离工作面200m后,上覆采空区风速较大。基于模拟结果,采用下限氧浓度和上限漏风强度确定了复合采空区煤自燃危险区域范围;下煤层采空区,煤自燃危险区域最大宽度位于进风侧,距离工作面130.61～421.67m;上覆采空区,进风侧层间裂隙对应位置煤自燃危险区域宽度最大,距离工作面0～412.67m。基于前文研究结果,结合现场情况,阐明了浅埋藏近距离煤层群开采自然发火内因和外因,提出了井上下联合控风、覆盖隔氧及惰化降氧技术,构建了煤自燃防治技术体系。现场应用表明,该技术体系可减小地表漏风量、提高工作面通风系统的稳定性和抗灾能力;充填采空区空隙、缩减氧气存在空间,覆盖采空区遗煤、并吸热降温;惰化采空区、降低氧气浓度,有效保证了矿井的安全高效开采,在西部浅埋煤层群开采矿区具有广阔的应用前景。该论文有图111幅,表16个,参考文献220篇。
李云昊[2]（2021）在《开采地表沉陷预测冲击地压研究》文中提出地表沉陷和冲击地压是两种破坏性较强的环境地质灾害,地表沉陷的出现是由于煤层顶板及上覆岩层运动发育至地表,会导致地面上建筑、农田、道路等设施的损坏;冲击地压是由于开采扰动使煤层顶板及上覆岩层发生运动及应力的重新分布最终导致围岩发生拉伸失稳破坏,煤岩体在极短时间内被迅速抛出造成破坏。由此可知地表沉陷与冲击地压均受到煤层顶板及上覆岩运动的影响,因此可以利用监测地表沉陷进行冲击地压预测。为了得到两者之间所存在的联系,以红阳三矿西三采区为对象使用理论分析、ABAQUS数值模拟、相似材料模拟的方法对地表沉陷与冲击地压进行研究,并结合实际监测数据提出应用地表沉陷对冲击地压危险性进行评价的方法。以采空区顶板及覆岩运动为共同因素分别研究地表沉陷与冲击地压的发生机理以及它们各自所具有的特征,通过对比分析二者之间的相关之处后指出地表沉陷与冲击地压存在关联性。建立有限元分析数值模型,研究开采过程中岩层运动及应力分布规律。分别研究在不同推进距离及不同顶板厚度条件下的模型地表变化规律、模型内部应力变化规律及模型内部覆岩运动规律,得到地表变形与内部覆岩应力变化的相关性,即当地表沉陷变化量增长幅度加快,可能此时采空区附近岩层即将到达高积聚应力状态,如果继续受到强烈扰动很有可能发生冲击地压。采用相似材料模拟实验,研究不同顶板厚度条件下地表沉陷及应力变化规律,并对工作面开采完毕后的应力变化规律、覆岩移动规律及煤柱位移规律进行分析,得出地表沉陷现象出现突然减弱时,可能是此时工作面采空区上方顶板变厚,并已在岩层内发生能量积聚,很有可能会发生冲击地压。根据采区实际地质条件,针对目标工作面优化设计地表沉陷监测系统,结合模拟实验研究结果提出应用地表沉陷对冲击地压进行预测及危险性评价的方法。本次研究总结不同条件下覆岩移动及应力变化的一些规律,得到了地表沉陷与冲击地压间的联系,并最终将研究所得结果应用于采区冲击地压预测及危险性评价,为煤矿安全生产提供依据。
吴文达[3]（2020）在《浅埋煤层群上部遗留煤柱联动失稳压架机理与控制研究》文中进行了进一步梳理神东煤田上部煤层经过多年的混合开采形成大量的遗留煤柱,下煤层工作面在推过这些煤柱时存在压架隐患。大量学者对出集中煤柱进入综采采空区以及在房柱式采空区下方开采的压架机理开展了研究,但对出集中煤柱进入房柱式采空区过程中的压架机制研究较少。论文以神东矿区霍洛湾矿为工程背景,采用现场实测、力学建模、相似模拟和数值计算方法,对上部遗留煤柱联动失稳引起的压架机制进行研究,并提出超长距离穿煤柱水压致裂切顶技术。（1）分析了浅埋煤层群下煤层工作面在上部遗留的条带煤柱、综采采空区、实煤体和房柱式采空区下开采的矿压显现特征,出条带煤柱期间支架的压力大,超过正常工作压力35MPa的占比高达87.94%,顶板活动剧烈容易引起压架事故。（2）考虑覆岩载荷传递效应,提出基于压力拱理论的浅埋煤层房式煤柱应力计算方法,克服“从属面积法”计算得到煤柱应力均等的缺点,得出房式煤柱应力在采区中部大于采区边界的分布特征。研究了下部煤层开采过程中上部集中煤柱和房式煤柱的稳定性演化规律,揭示了出煤柱过程中组合煤柱的联动失稳机理。（3）根据组合煤柱支撑顶板的特点,建立了多点支撑多跨的连续梁力学模型,研究了下部煤层开采对上部煤层坚硬顶板稳定的影响规律,揭示了浅埋煤层群上部遗留煤柱支撑的坚硬顶板与本煤层坚硬顶板组合破断,引起上部坚硬岩层超前大范围断裂失稳的压架机理。（4）建立浅埋煤层群上部遗留煤柱联动失稳相似材料模型,结果表明:工作面出煤柱时呈现“低位坚硬顶板周期来压-上位坚硬顶板动载来压-集中煤柱静载增压”的矿压特征,遗留集中煤柱与房式煤柱在高支承应力作用下联动失稳,上部坚硬岩层在房柱煤柱内侧超前断裂,形成的长悬顶及其上部控制的岩层同步回转下沉,造成层间岩层剪切破坏,引起工作面强动压显现易引发压架事故。（5）建立修正的UDEC-Trigon模型分析上部坚硬岩层悬顶长度、煤层采高和层间坚硬层厚度对层间岩层剪切损伤的影响规律,上部坚硬岩层悬顶长度和采高与层间岩层的剪切损伤呈正相关,出遗留煤柱期间需要降低上位坚硬岩层的悬顶长度来减弱其破断失稳对下部工作面的动载冲击。（6）提出了超深孔穿煤柱水压致裂技术,形成“超前钻探-精准测点-穿层钻孔-测斜修正-循环致裂-窥视评价”一体化成套工艺,现场开展工业性试验。通过对致裂后的矿压实测结果与理论分析对比,验证了出上部遗留煤柱联动失稳压架机理的准确性,实现了浅埋煤层群出上部遗留煤柱安全开采。论文有图103幅,表20个,参考文献194篇
徐树媛[4]（2020）在《厚黄土区松散含水层地下水对煤矿开采响应机制的研究》文中研究表明在我国中西部的黄土高原地区,气候干旱,第四系松散含水层中地下水既是居民生活与生产的重要供水水源,又是生态环境需水的重要保障。在薄基岩矿区,地下矿井的开采破坏了上覆松散含水层,造成含水层地下水位下降,水资源供需矛盾加剧,生态环境恶化。而在采深较大的晋东南厚黄土区,煤层开采对松散含水层未造成直接影响,越流引起的松散含水层中地下水持续下渗、漏失常常被忽视。因此,综合研究厚黄土区松散含水层地下水对煤矿开采的响应机制,可为实现保水开采、构建绿色矿山,保障生态资源与经济协调发展提供理论依据。本次研究以晋东南常村煤矿为研究基地,从水资源保护角度出发,重点关注松散含水层地下水受煤层开采的间接影响,通过其底部弱透水层越流排泄这一事实,采用相似材料模型实验研究了不同开采条件下覆岩及松散层底板相对隔水层的移动变形破坏规律,以及采动岩体的残余裂隙发育和分布特征,分析了松散含水层受矿井开采的影响机理;利用渗透实验测试了冒落带、裂隙带内不同裂隙率采动岩体的渗透系数,分析了采动岩体渗透性的变化规律与空间分布特征;通过数值模拟方法,系统探讨了厚黄土区松散含水层受矿井开采的影响程度及响应机制。研究获得了如下主要结论:（1）相同开采地质背景下,同一层位采动覆岩的垂直位移量与覆岩高度、累计采厚呈正相关。不同层位的覆岩垂直位移量与其距离采区的远近呈负相关,位置越接近煤层,最大位移量越接近开采厚度。（2）煤层顶板采动覆岩的裂隙发育与采区长度、煤层累计开采厚度、覆岩高度呈正相关。采动覆岩裂隙率自下而上逐渐减少,采空区两侧裂隙发育区大于中部压实区。（3）采动覆岩裂隙场不同区域的渗透系数基本随裂隙率的增加而增强。冒落带采动岩体的渗透系数为0.081 cm/s～6.847 cm/s,裂隙带采动岩体的垂向渗透系数与水平渗透系数分别为0.067 cm/s～0.228cm/s与0.744 cm/s～2.546 cm/s。采动岩体渗透系数最大值位于规则冒落带的裂隙发育区,最小值位于煤壁支撑区与不规则冒落带的重新压实区。（4）松散含水层底板弱透水层的变形程度是松散含水层地下水位下降速率变化的直接原因。松散含水层底板弱透水层的变形与煤层覆岩高度呈负相关,与开采厚度呈正相关,产生位移的宽度大于采空区长度。当松散含水层底部粘土层的最大下沉量大于0.9 m,或其弯曲下沉面积达156 m2时,即当粘土隔水层的垂直位移量与采宽的比值大于1:300时,隔水层结构遭到破坏,渗透性能发生变化,煤系地层上覆松散含水层稳定性受到采掘影响。（5）地下煤层开采对上覆松散含水层地下水的影响机理存在直接破坏与间接影响两个方面。其一,导水裂隙带沟通松散含水层,地下水直接渗入采空区;其二,煤层顶板裂隙水被疏干,其与上覆松散含水层间的水头差增大,松散含水层中地下水在高水力梯度的作用下,越流补给裂隙含水层,间接受到采动影响。（6）松散含水层受开采的影响程度分三级:含水层位于开采直接影响区内,地下水位迅速下降,含水层被疏干;含水层位于开采扰动影响区内,隔水岩组遭到破坏,地下水位下降速率出现波动与加速;含水层位于开采影响轻微区内,水位下降速率稳定,仅由水头差引起。（7）采煤对松散含水层的影响程度取决于矿井开采条件、松散含水层底板弱透水层性质以及松散含水层水力特征等因素。开采条件与地质背景不变的情况下,基岩隔水层厚度大于140 m,含水层底板弱透水层厚度大于40 m或渗透系数小于10-6cm/s,均能有效防止松散含水层地下水位的下降。
孙遥[5]（2020）在《浅埋煤层沟谷下开采矿压规律及支架阻力研究》文中进行了进一步梳理榆神北矿区浅埋煤层的地形地貌普遍呈现沟谷状,开采该地形下覆存的煤层时矿压规律不同于一般非沟谷区覆存的浅埋煤层,工作面矿压的显现异常的强烈,工作面液压支架极易出现“压死”现象,对工作面的安全生产造成一定的安全隐患。基于此,本文以隶属于中煤能源的南梁煤矿1-2煤工作面开采为工程研究背景,针对该矿沟谷地貌下浅埋煤层开采条件,运用理论分析、数值模拟、物理相似模拟和机器学习预测等研究方法,对沟谷地貌下浅埋煤层开采覆岩运动及支架阻力的选取进行了研究,主要研究成果如下:（1）通过理论分析,得出南梁1-2煤工作面开采初次来压步距为30.76m,周期来压步距为12.55m,工作面过较浅沟谷逆坡开采时来压步距为9.7m,支架阻力7208.75kN,过深沟谷逆坡段开采来压步距为8.7m,支架阻力7459.373kN,过非沟谷区开采支架阻力为7259.96kN,,过浅沟谷开采支架阻力为7459.43kN,过深沟谷开采支架阻力为8551.44kN,不同沟谷深度及顺、逆坡下开采工作面矿压规律亦不相同。（2）通过相似模拟和数值模拟可知,工作面逆坡开采扰动导致关键层回转,坡面发生拉伸破坏,裂隙发育至地表。工作面在过浅沟谷逆坡开采时,周期来压步距为10.5m,模拟液压支架读数为7368.53kN,采场顶板应力大小为2.3MPa;工作面在过深沟谷逆坡开采时,周期来压步距为9.5m,模拟液压支架读数为7533.4kN,采场顶板应力大小为2.1MPa。过浅沟谷底开采支架阻力为7459.43kN,采场顶板应力大小为1.9MP,过深沟谷底开采支架阻力为8435.55kN,采场顶板应力大小为3MPa,过非沟谷区开采支架阻力为7259.96kN,采场顶板应力大小为1.9MPa,矿压规律同理论分析基本一致。（3）根据南梁1-2煤层沟谷地形的浅埋煤层地质和地貌特征,收集相关数据通过python编写了过沟底开采工作面支架阻力预测软件。与此同时,采用改进后的逻辑斯提算法（LR）来优化梯度提升回归（GBRT）模型。将该预测模型应用于液压支架阻力的预测,预测结果与LR（线性回归模型）、SVM（支持向量机模型）、DTR（决策树回归模型）EN（弹性网回归模型）进行对比分析。结果表明:LR-GBRT模型的泛化能力较高、预测误差较小,可以对南梁1-2煤沟谷下开采液压支架阻力进行有效预测,对类似地质条件下煤层开采支架阻力的选取有较好的参考价值。
刘佳鑫[6]（2020）在《哈拉沟煤矿浅埋煤层群开采末采阶段过煤柱动压效应》文中研究指明我国榆神府矿区赋存着大量的浅埋煤层,埋藏浅、基岩薄、上覆厚松散层是其典型的赋存特征,目前大多数矿井已进入下煤层开采阶段。实践表明,煤层群开采遗留的煤柱的集中应力,严重影响矿井安全高效生产。本文以哈拉沟煤矿12101工作面为工程背景,对浅埋近距离下煤层开采末采阶段过上部集中煤柱的覆岩垮落特征、裂隙演化规律及底板支承压力特征进行研究。基于12101工作面现场矿压规律实测,并结合榆神府矿区6个工作面过煤柱开采的实例统计,分析了不同工作面过煤柱时的矿压显现规律。研究表明,当工作面过辅回撤巷道时,上部煤柱整体随亚关键层破断下沉,导致工作面出现强来压。基于物理模拟得出,工作面在进煤柱和过煤柱阶段,矿压显现不明显;出煤柱阶段,亚关键层沿着空巷底板裂缝处发生破断,煤柱整体失稳破断下沉,导致出现强矿压显现。通过FLAC3D数值模拟得出,进煤柱、过煤柱和出煤柱时的超前支承压力峰值分别为12.7MPa、14.5MPa和20.9MPa;工作面过煤柱时超前支承压力从上部煤柱转移至下工作面,出空巷时应力峰值达到最大;塑性区分析表明,上下煤层基岩中出现贯通型剪切破坏,下煤层工作面顶板呈切落式破断,出煤柱阶段工作面来压剧烈,与实测和物理模拟分析一致。针对下煤层进出煤柱关键层的破坏特征,建立了进、出煤柱的顶板结构力学模型。分析得出,当下煤层工作面采高越大、煤层间距越小时,下煤层工作面容易出现强矿压。过煤柱阶段,由于岩块之间的铰接作用,即使煤柱上方主关键层随煤柱发生周期性破断,也不会引起强来压;出煤柱阶段,煤柱及煤层顶板关键块整体回转运动,引起强烈载荷导致下煤层关键块结构失稳切落,工作面来压剧烈。本文研究,揭示了浅埋近距离煤层末采阶段过煤柱矿压机理,可为类似工作面末采阶段过煤柱动压控制提供借鉴。
李康华[7]（2020）在《浅埋近距离煤层采空区下工作面顶板结构与支护阻力研究》文中提出榆神府矿区主要开采浅埋近距离煤层群,目前已进入煤层群下部煤层开采阶段。生产实践表明,近距离采空区下开采,矿压规律与顶部煤层开采具有显着区别,采场支架选型和顶板控制缺乏科学依据。研究浅埋近距离煤层采空区下开采的工作面顶板结构,揭示工作面来压机理,确定合理的支护阻力,具有重要的理论与现实意义。基于哈拉沟和柠条塔煤矿采空区下工作面矿压实测,结合类似条件下14个工作面的矿压特征得出,近距离煤层采空区下开采与顶部单一煤层开采相比,来压强度和动载系数增大,周期来压步距则减小;下煤层采高与间隔岩层厚度是影响下煤层工作面矿压显现的主要因素。物理模拟实验得出间隔岩层关键层破断特征:哈拉沟煤矿1-2煤工作面初次来压步距28m,周期来压步距9m,间隔岩层关键层周期性破断呈“砌体梁”结构;柠条塔煤矿2-2煤工作面初次来压步距59m,平均周期来压步距14m,间隔岩层关键层周期性破断呈“台阶岩梁”结构。数值计算得出,间隔岩层关键层的初次和周期破断步距、关键块的台阶下沉量与下煤层采高成正相关。基于矿压实测,通过物理模拟和数值计算,研究了下煤层工作面采高为1.75m和5m、上下煤层间距为11m和33m时工作面的顶板结构特征。实验得出,间隔岩层关键层与上煤层垮落顶板关键层可形成“砌体-砌体”和“台阶-砌体”2种组合结构形态。通过建立顶板结构力学模型,揭示了上下关键层的同步与非同步破断导致工作面产生大小周期来压的机理。分析表明,间隔岩层关键层的结构失稳运动对支架受力产生主要影响,上煤层已扰动关键层产生相对次要影响。基于“砌体-砌体”和“台阶-砌体”力学模型,结合已扰动顶板关键层“载荷传递”分析,给出不同顶板结构的支架工作阻力的计算公式,并通过开采实例进行了验证,为工作面合理的支护阻力确定提供理论依据。
张哲鹏[8]（2020）在《榆神矿区覆岩冒裂带发育机理与影响因素研究》文中指出榆神矿区是我国煤炭资源重点开采建设矿区,冒裂带发育规律研究对该矿区的绿色开采意义重大。由于榆神矿区土岩比变化较大,煤层开采后冒裂带发育规律差异显着,现有冒落带和裂隙带高度预计公式不能完全适应。本论文综合运用实测数据统计、物理相似模拟、数值模拟、理论分析等研究方法,开展了榆神矿区沙土—基岩条件下冒裂带发育规律研究,收集统计了 10个典型矿井不同地质条件下的冒裂带高度实测资料,利用SPSS数学分析软件进行冒裂带高度的影响因素分析。针对浅埋煤层土岩比为0.18的霍洛湾煤矿22104工作面和土岩比为2.06的柠条塔煤矿N1208工作面,进行不同土岩比的物理相似模拟实验,确定基岩层为冒裂带发育规律的关键研究对象。以魏墙煤矿1311工作面为背景,开展物理模拟实验重点研究基岩层内裂隙发育规律,得出关键层层位、离层高度、自由空间高度以及悬空岩梁长度的变化规律。通过UDEC数值计算进一步定量化分析了关键层的位移及覆岩应力场。基于实测统计和实验分析,得出覆岩冒裂带发育机理,给出冒裂带高度计算公式。研究得出:（1）基岩层内主关键层层位是冒裂带发育高度的控制因素,岩层间的离层高度对裂隙带高度影响较大;岩层垮落后的自由空间高度对冒落带高度影响较大。（2）榆神矿区的冒裂带发育规律根据土岩比以及基岩层内关键层垮落形态可以分为三类,“台阶岩梁”结构导致冒落带直接发育至沙土层、双关键层“斜台阶岩梁-砌体梁”结构形成“两带”规律、而多关键层“双砌体梁”结构一般形成“三带”形态。（3）通过理论分析建立了榆神矿区冒裂带高度的计算公式,得出影响冒裂带高度计算的关键变量为采高M、土岩比k、硬岩层均厚h、覆岩综合硬度f。研究成果为榆神矿区煤层开采覆岩移动特征及冒裂带高度预测提供了科学的理论依据,对矿区实现煤炭资源绿色、安全开采具有重要的参考价值。
王敬[9]（2020）在《浅埋煤层覆岩裂隙发育规律及其分布特征》文中认为我国神东矿区蕴含着丰富的矿产资源,近些年矿产资源的大力开发加剧了该地区的环境问题和安全问题。解决这一问题的重要环节之一就是掌握该地区的采动覆岩裂隙发育规律及其分布特征。本文以神东天隆公司霍洛湾矿22202工作面为研究背景,通过整理分析矿压实测数据,利用相似模拟实验、数值模拟实验等手段对浅埋煤层覆岩裂隙发育规律及其分布特征进行了研究。首先,论文通过相似模拟实验对霍洛湾矿22202工作面进行了实验研究。基于开采沉陷规律对浅埋煤层工作面的三带发育高度进行了预测。并通过过对浅埋煤层覆岩裂隙形态的观察,得出了覆岩裂隙形态的一般分布特征。其次,通过对裂隙网络的图像进行处理之后,使用分形维数对裂隙网络的形态参数进行研究,得出了裂隙网络形态参数演化的一般规律:（1）采动岩体裂隙的形成、扩展、分布非常复杂,但具有分形特征,可用分形维数描述采动岩体裂隙网络在二维空间的分布特征。（2）“三带”及垂向裂隙区采动岩体裂隙网络具有不同的分形维数特征,垮落带、离层裂隙带的分形维数值高于裂隙带的分形维数值,而垂向裂隙区的分形维数跨度较大,但总体来说也大于裂隙带的分形维数值。（3）分形维数与开采进度的关系可划分为3个阶段:升维阶段、降维阶段、平稳变维阶段。最后,利用UDEC数值模拟可知:在二维离散元数值模拟条件下,上覆岩层采动裂隙分布仍具有较好的分形特征,分形维数也可以很好表示采动裂隙的空间分布密集程度以及采动裂隙的产生、扩展、连通、闭合等演化过程。对浅埋煤层覆岩裂隙发育规律进行研究,可以为矿区工作面安全生产以及预测对采动覆岩的破坏情况提供一定的理论依据,同时对矿区土地、建筑物的保护以及绿色开采提供了重要参考价值,对霍洛湾矿区推动经济可持续发展具有重要的意义。
金璐[10]（2020）在《浅埋煤层薄基岩下采动覆岩破坏动态演化规律研究》文中进行了进一步梳理浅埋煤层薄基岩下突水溃砂是顶板水害的类型之一。在我国西部地区,矿井水害时有发生,特别是突水溃砂情况最严重。这是由于西部矿区多为浅埋煤层,上覆基岩较薄,一旦由于煤层采动产生的覆岩裂隙贯穿到了含水层,会造成突水乃至溃砂的极其容易产生威胁矿井工作人员生命安全和社会财富的矿井水害。为了防止这种水害的发生,保证我国宝贵的煤炭资源能够顺利有序地开发,本文的研究具有重大的现实意义,并且希望本文的研究可以为西部煤矿安全开采提供合理依据。本文以锦界煤矿31114工作面为地质背景,分析其水文地质条件,采用经验公式法、实测类比法、物理相似材料模型试验方法和FLAC3D数值模拟方法,探究采动覆岩的破坏规律并得出结论。这四种方法得到结论比较相近,得到垮采比和裂采比分别为3和14,并将覆岩破坏过程分为:初次垮落段-垮落带发育段-裂隙带发育段-覆岩变形稳定段,这四个阶段。通过对物理相似材料模型和数值模型的竖向应力进行分析研究,得到竖向应力值随煤层开采的动态变化规律:当开采至测点正下方,上覆岩层产生卸压作用,当工作面推进距离更远,测点可能进入煤壁影响区产生升压作用;煤层以上30、40m的水平面上相同位置的测点随煤层推进时空演化趋势相同,而煤层以上50m水平面几乎不受煤层推进影响。对采动覆岩的裂隙图片进行二值化等一系列处理,并用PCAS对裂隙进行细观的定量分析并得出裂隙随工作面的时空演化规律:裂隙的裂隙率、裂隙条数和总长度这三个指标,在煤层开采的过程中,随时空演化的大体趋势一致,都成总体上升趋势。平均长度先是增长到一定峰值之后略有回落。而平均宽度是整体呈下降趋势。裂隙在煤层开采过程中的变化过程大体可分为:产生-张开-贯通-闭合这四个阶段。本文采用模糊数学危险性评价方法,结合突水危险源理论,对31114工作面进行突水危险性评价。对突水危险源就行细化分级,建立总目标层、一级指标和二级指标,并对这些指标建立评语集,同时对评价等级进行赋分;结合前文的真实地层情况、相似材料模型试验和数值模拟结果对随工作面推进20、40、60、80、100、120m时分别对二级指标建立模糊关系矩阵和综合评价向量,再向上递推,最终对总目标（浅埋煤层突水危性）做出模糊数学综合评判;针对模糊数学给出的危险性评价,提出有效的预防手段和治理措施。该论文有图42幅,表14个,参考文献109篇。
二、浅埋煤层开采三维相似材料模拟实验研究（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、浅埋煤层开采三维相似材料模拟实验研究（论文提纲范文）
（1）浅埋藏近距离煤层群开采裂隙漏风及煤自然发火规律研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究目标及内容 |
| 1.4 技术方法及技术路线 |
| 2 浅埋藏近距离煤层群复合采空区煤自燃特性及极限参数研究 |
| 2.1 程序升温实验装置及过程 |
| 2.2 浅埋藏近距离煤层群复合采空区煤自燃特性参数研究 |
| 2.3 浅埋藏近距离煤层群复合采空区煤自燃极限参数研究 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 浅埋藏近距离煤层群开采地表裂隙漏风规律研究 |
| 3.1 浅埋藏近距离煤层群开采地表裂隙发育规律 |
| 3.2 浅埋藏近距离煤层群开采地表裂隙漏风规律 |
| 3.3 浅埋藏近距离煤层群开采地表漏风影响因素分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 浅埋藏近距离煤层群开采覆岩漏风裂隙演化及孔隙率变化规律研究 |
| 4.1 物理模拟实验分析 |
| 4.2 数值模拟分析 |
| 4.3 浅埋藏近距离煤层群复合采空区离散裂隙—孔隙模型 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 浅埋藏近距离煤层群复合采空区煤自然发火模拟研究 |
| 5.1 浅埋藏近距离煤层群复合采空区煤自燃数学模型 |
| 5.2 模型建立及参数设置 |
| 5.3 复合采空区模拟结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 浅埋藏近距离煤层群开采自燃防治技术研究 |
| 6.1 浅埋藏近距离煤层群开采自然发火影响因素 |
| 6.2 井上下联合控风技术 |
| 6.3 采空区覆盖隔氧技术 |
| 6.4 采空区惰化降氧技术 |
| 6.5 浅埋藏近距离煤层群开采自燃防治技术体系 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 主要结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（2）开采地表沉陷预测冲击地压研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 问题的提出 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 地表沉陷与冲击地压机理研究 |
| 1.2.2 应用数值模拟对地表沉陷及冲击地压的研究 |
| 1.2.3 应用相似材料模拟对地表沉陷及冲击地压的研究 |
| 1.3 研究内容及方法 |
| 1.4 技术路线图 |
| 第2章 地表沉陷与冲击地压的关联性分析 |
| 2.1 地表沉陷破坏形式 |
| 2.2 覆岩运动引发地表沉陷的机理及特征 |
| 2.3 冲击地压的分类及分级 |
| 2.3.1 冲击地压的分类 |
| 2.3.2 冲击地压的强度分级 |
| 2.4 覆岩运动引发冲击地压的机理及特征 |
| 2.5 地表沉陷与冲击地压的相关性研究 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 开采中地表沉陷规律数值模拟研究 |
| 3.1 数值模拟简介 |
| 3.2 数值模型建立 |
| 3.3 数值模拟计算结果分析 |
| 3.3.1 不同推进距离地表变化规律 |
| 3.3.2 不同推进距离覆岩应力变化规律 |
| 3.3.3 不同推进距离覆岩移动规律 |
| 3.3.4 不同推进距离地表变化与覆岩应力变化 |
| 3.3.5 不同基本顶厚度地表沉陷规律 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 地表沉陷规律相似材料模拟研究 |
| 4.1 相似材料模拟基本原理 |
| 4.2 相似模型的建立 |
| 4.2.1 实验模型设计及配比 |
| 4.2.2 模型监测方法与开采方案 |
| 4.3 相似材料模拟实验结果分析 |
| 4.3.1 不同顶板厚度条件下围岩应力变化规律 |
| 4.3.2 不同顶板厚度条件下覆岩移动规律 |
| 4.3.3 不同顶板厚度条件下煤柱位移变化 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 红阳三矿地表沉陷在预测冲击地压中的应用 |
| 5.1 井田概况 |
| 5.2 井田地层 |
| 5.3 工作面概况 |
| 5.4 红阳三矿地表移动监测数据分析 |
| 5.4.1 原有地表移动监测方案 |
| 5.4.2 监测数据分析 |
| 5.5 地表沉陷监测冲击地压方案 |
| 5.5.1 监测点的布设 |
| 5.5.2 地表沉陷监测系统的观测 |
| 5.6 地表沉陷评价冲击地压危险性方法 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术成果及参加科研情况 |
（3）浅埋煤层群上部遗留煤柱联动失稳压架机理与控制研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容与方法 |
| 2 出上部遗留煤柱期间强矿压显现特征 |
| 2.1 工程背景 |
| 2.2 煤岩物理力学参数测试 |
| 2.3 31106 工作面矿压显现规律实测 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 上部遗留煤柱组合承载联动失稳机理研究 |
| 3.1 基于压力拱理论的房式煤柱稳定性分析 |
| 3.2 出遗留煤柱期间组合煤柱稳定性分析 |
| 3.3 出遗留煤柱期间煤柱稳定性数值模拟分析 |
| 3.4 遗留煤柱联动失稳坚硬岩层破断失稳力学分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 上部遗留煤柱联动失稳诱发压架机理研究 |
| 4.1 遗留煤柱联动失稳相似材料模拟研究 |
| 4.2 遗留煤柱联动失稳岩层移动压架机制分析 |
| 4.3 出遗留煤柱期间的支架载荷分析 |
| 4.4 出遗留煤柱期间压架灾害评价方法 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 出遗留煤柱层间岩层剪切效应及影响规律研究 |
| 5.1 UDEC Trigon数值模型 |
| 5.2 上部坚硬岩层破断长度对层间岩层剪切破坏的影响规律 |
| 5.3 下部煤层采高对层间岩层剪切破坏的影响规律 |
| 5.4 层间坚硬岩层厚度对岩层剪切破坏的影响规律 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 超深孔穿煤柱水压致裂切顶技术 |
| 6.1 水压致裂方案设计 |
| 6.2 水压致裂工业性试验 |
| 6.3 水压致裂压力变化与裂隙形态 |
| 6.4 出遗留煤柱期间顶板水压致裂效果分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 主要结论与创新点 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（4）厚黄土区松散含水层地下水对煤矿开采响应机制的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 采动覆岩破坏的研究现状 |
| 1.2.2 采动对含水层影响的研究现状 |
| 1.2.3 矿区地下水数值模拟研究现状 |
| 1.2.4 存在的问题 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 研究内容与方法 |
| 1.3.2 研究技术路线 |
| 第二章 研究区地质环境背景 |
| 2.1 自然地理概况 |
| 2.1.1 地理位置与交通 |
| 2.1.2 地形地貌 |
| 2.1.3 气象 |
| 2.1.4 水文 |
| 2.2 地质环境条件 |
| 2.2.1 地质条件 |
| 2.2.2 水文地质特征 |
| 2.2.3 工程地质特征 |
| 2.3 松散含水层地下水贮存现状 |
| 2.3.1 含水层空间分布 |
| 2.3.2 地下水补径排条件 |
| 2.3.3 地下水水化学特征 |
| 2.3.4 地下水动态特征 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 采动覆岩移动及其对松散含水层影响的相似模拟 |
| 3.1 地质原型概况 |
| 3.2 实验方案与模型设计 |
| 3.2.1 实验方案 |
| 3.2.2 实验材料与模型 |
| 3.2.3 实验监测 |
| 3.3 采动覆岩破坏特征 |
| 3.3.1 采动覆岩移动变形规律 |
| 3.3.2 采动覆岩裂隙发育规律 |
| 3.3.3 采动裂隙分布特征 |
| 3.4 煤层开采对松散含水层的影响 |
| 3.4.1 水位下降情况分析 |
| 3.4.2 水位下降速率变化原因分析 |
| 3.5 采煤对上覆松散含水层的影响机理 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 采动岩体渗透性能实验研究 |
| 4.1 采动岩体内的地下水流特征 |
| 4.2 冒落带采动岩体渗透实验 |
| 4.2.1 实验材料与装置 |
| 4.2.2 实验方案 |
| 4.2.3 实验方法与步骤 |
| 4.2.4 实验结果与分析 |
| 4.3 裂隙带采动岩体渗透实验 |
| 4.3.1 实验材料与装置 |
| 4.3.2 实验方案 |
| 4.3.3 实验步骤 |
| 4.3.4 实验结果与分析 |
| 4.4 采动岩体渗透性的空间特征 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 采动松散含水层地下水流数值模型 |
| 5.1 水文地质概念模型 |
| 5.1.1 模拟区范围 |
| 5.1.2 含水岩组 |
| 5.1.3 模型边界的概化 |
| 5.1.4 含水介质与水力特征概化 |
| 5.1.5 水文地质参数概化 |
| 5.1.6 源汇项概化 |
| 5.2 数学模型的建立及求解 |
| 5.2.1 数学模型 |
| 5.2.2 模型离散 |
| 5.2.3 初始流场 |
| 5.2.4 边界条件 |
| 5.2.5 源汇项的确定与处理 |
| 5.2.6 水文地质参数 |
| 5.3 模型识别与检验 |
| 5.3.1 识别时段的确定 |
| 5.3.2 初始流场校正 |
| 5.3.3 观测孔水位拟合结果 |
| 5.3.4 水文地质参数校正 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 松散含水层地下水对煤矿开采响应的数值模拟 |
| 6.1 松散含水层地下水对煤矿开采响应的数值模拟研究 |
| 6.1.1 采煤对地下水资源的影响分析 |
| 6.1.2 数值模拟方案 |
| 6.2 不同开采条件下松散含水层地下水对煤矿开采响应特征 |
| 6.2.1 预测方案 |
| 6.2.2 松散含水层为间接充水含水层 |
| 6.2.3 松散含水层为直接充水含水层 |
| 6.2.4 不同开采条件对松散含水层地下水的影响 |
| 6.3 不同弱透水层参数条件下松散含水层地下水对采煤的响应 |
| 6.3.1 预测方案 |
| 6.3.2 不同弱透水层参数对孔隙含水层地下水流场的影响 |
| 6.4 不同松散含水层水力特征条件下松散含水层地下水对采煤的响应 |
| 6.4.1 预测方案 |
| 6.4.2 松散含水层性质对孔隙含水层地下水流场的影响 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（5）浅埋煤层沟谷下开采矿压规律及支架阻力研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 浅埋煤层“支架-围岩”研究现状 |
| 1.2.2 过沟谷“支架—围岩”关系研究现状 |
| 1.2.3 机器学习在巷道围岩研究中的应用 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究技术路线 |
| 2 南梁1-2煤开采覆岩运动机理及来压特征研究 |
| 2.1 南梁煤矿1-2煤工作面概况 |
| 2.2 1~(-2)煤工作面煤岩参数分析 |
| 2.2.1 关键层的判别 |
| 2.2.2 过一般地形开采来压步距计算 |
| 2.2.3 过沟谷地形开采来压步距计算 |
| 2.3 南梁煤矿1~(-2)煤支架工作阻力分析 |
| 2.3.1 一般地形下开采支架阻力计算 |
| 2.3.2 工作面过沟谷开采支架阻力计算 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 覆岩运动破坏规律及支架阻力实验 |
| 3.1 实验研究内容 |
| 3.1.1 主要研究内容 |
| 3.1.2 研究主要目标 |
| 3.2 实验方案设计 |
| 3.2.1 实验模型设计 |
| 3.2.2 相似条件确立 |
| 3.2.3 模拟方案设计 |
| 3.2.4 模拟支架设计 |
| 3.3 模拟过程分析 |
| 3.3.1 顶板岩层运动破坏规律 |
| 3.3.2 覆岩运动规律 |
| 3.4 模拟支架阻力分析 |
| 3.4.1 支架载荷阻力 |
| 3.4.2 支护强度分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 数值模拟分析 |
| 4.1 模拟参数的建立 |
| 4.2 地层模型的建立 |
| 4.3 模拟结果分析 |
| 4.3.1 模拟开采方案 |
| 4.3.2 过较浅沟谷分析 |
| 4.3.3 过一般地形分析 |
| 4.3.4 过较深沟谷分析 |
| 4.4 小结 |
| 5 基于机器学习的工程类比法分析 |
| 5.1 LR-GBDT预测模型的建立 |
| 5.1.1 样本选取及数据预处理 |
| 5.1.2 基于逻辑斯谛算法的特征选择 |
| 5.1.3 梯度提升回归(GBDT)算法 |
| 5.2 模型评价及实际应用 |
| 5.2.1 模型评价方法 |
| 5.2.2 模型评价结果 |
| 5.3 软件应用 |
| 5.3.1 UI设计 |
| 5.3.2 支架阻力预测的实现 |
| 5.4 小结 |
| 6 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
（6）哈拉沟煤矿浅埋煤层群开采末采阶段过煤柱动压效应（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景和研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 浅埋单一煤层开采的研究现状 |
| 1.2.2 煤层群开采技术研究现状 |
| 1.2.3 浅埋煤层群开采过煤柱矿压规律研究现状 |
| 1.3 研究的内容及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 2 过煤柱开采矿压显现规律与特征 |
| 2.1 哈拉沟煤矿12101工作面矿压显现规律 |
| 2.1.1 矿井工作面概述 |
| 2.1.2 工作面过煤柱矿压显现基本规律 |
| 2.2 神东矿区部分工作面过煤柱开采矿压特征 |
| 2.3 小结 |
| 3 过煤柱开采覆岩垮落规律与动压机理物理模拟 |
| 3.1 物理相似模型设计 |
| 3.1.1 相似条件的确定 |
| 3.1.2 模型尺寸及配比 |
| 3.1.3 实验方法及过程 |
| 3.2 煤层开采覆岩垮落规律及结构特征 |
| 3.2.1 1-2上煤开采覆岩垮落规律及结构特征 |
| 3.2.2 1-2煤开采覆岩垮落规律及结构特征 |
| 3.3 动压机理分析 |
| 3.4 小结 |
| 4 过煤柱开采煤柱集中应力动态变化与传递规律的数值模拟 |
| 4.1 数值模型设计 |
| 4.1.1 FLAC3D数值模拟软件 |
| 4.1.2 力学参数的选取及模型的建立 |
| 4.2 下煤层开采过程及结果分析 |
| 4.2.1 应力变化整体分析 |
| 4.2.2 围岩破坏整体分析 |
| 4.3 覆岩运动与动载转移规律 |
| 4.3.1 超前支承应力分析 |
| 4.3.2 顶底板移近量分析 |
| 4.4 小结 |
| 5 浅埋煤层群开采过煤柱关键层块体结构模型 |
| 5.1 重复采动覆岩关键层结构分类 |
| 5.2 煤柱应力传递规律理论分析 |
| 5.3 不同阶段过煤柱时关键层块体结构分析 |
| 5.3.1 进煤柱时关键层块体结构分析 |
| 5.3.2 过煤柱阶段关键层块体结构分析 |
| 5.3.3 出煤柱(过空巷)阶段来压机理分析 |
| 5.4 小结 |
| 6 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（7）浅埋近距离煤层采空区下工作面顶板结构与支护阻力研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 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 国内外研究现状 |
| 1.2.1 浅埋单一煤层开采研究现状 |
| 1.2.2 浅埋煤层群开采岩层控制研究现状 |
| 1.2.3 近距离采空区下开采研究现状 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 2 浅埋近距离煤层采空区下工作面矿压显现规律 |
| 2.1 哈拉沟矿井地质条件及矿压显现规律 |
| 2.1.1 矿井地质条件 |
| 2.1.2 12101-2综采工作面矿压显现规律 |
| 2.2 柠条塔矿井地质条件及矿压显现规律 |
| 2.2.1 1~(-2)煤工作面矿压显现规律 |
| 2.2.2 2~(-2)煤单一工作面矿压显现规律 |
| 2.2.3 2~(-2)煤采空区下开采工作面矿压显现规律 |
| 2.3 采空区下工作面矿压显现规律实测分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 浅埋近距离煤层采空区下工作面顶板结构物理模拟 |
| 3.1 哈拉沟采空区下工作面顶板结构的物理模拟 |
| 3.1.1 实验设计 |
| 3.1.2 覆岩垮落规律与顶板结构形态 |
| 3.1.3 工作面顶板破断来压特征 |
| 3.2 柠条塔采空区下工作面顶板结构的物理模拟 |
| 3.2.1 实验设计 |
| 3.2.2 覆岩垮落规律与顶板结构形态 |
| 3.2.3 工作面顶板破断来压特征 |
| 3.3 采空区下开采的顶板结构特征 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 浅埋近距离煤层采空区下工作面顶板结构数值模拟 |
| 4.1 数值模拟设计 |
| 4.2 数值模拟实验结果及分析 |
| 4.2.1 5m采高数值模拟结果及分析 |
| 4.2.2 3m采高数值模拟结果及分析 |
| 4.2.3 7m采高数值模拟结果及分析 |
| 4.3 不同采高开采的顶板结构特征 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 浅埋近距离煤层采空区下工作面顶板结构与支护阻力确定 |
| 5.1 浅埋近距离煤层采空区下顶板结构形态 |
| 5.1.1 顶板周期破断结构类型分析 |
| 5.1.2 顶板大小周期破断结构形态 |
| 5.2 采场支架与围岩相互作用 |
| 5.2.1 间隔岩层关键层与支架相互作用关系 |
| 5.2.2 已扰动关键层与支架相互作用关系 |
| 5.3 顶板结构模型力学分析 |
| 5.3.1 采空区下开采周期破断结构力学分析 |
| 5.3.2 下部台阶岩梁、上部砌体梁结构 |
| 5.3.3 下部砌体梁、上部砌体梁结构 |
| 5.4 工程实例计算 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（8）榆神矿区覆岩冒裂带发育机理与影响因素研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 选题意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 覆岩移动与岩层控制研究现状 |
| 1.2.2 覆岩冒裂带发育规律研究现状 |
| 1.2.3 覆岩冒裂带高度确定方法研究现状 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.3.3 研究方法 |
| 1.3.4 技术路线 |
| 2 榆神矿区覆岩组合及物理力学条件 |
| 2.1 矿区地层结构及构造特征 |
| 2.1.1 地层结构特征 |
| 2.1.2 地质构造特征 |
| 2.2 矿区煤层赋存特征 |
| 2.3 基岩层物理力学性质与地质特征 |
| 2.3.1 基岩层岩石物理力学性质 |
| 2.3.2 基岩层地质特征 |
| 2.4 沙土层物理力学性质与地质特征 |
| 2.4.1 沙土层物理力学性质 |
| 2.4.2 沙土层地质特征 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 榆神矿区覆岩冒裂带高度实测统计分析 |
| 3.1 研究区冒裂带高度实测统计 |
| 3.2 覆岩冒裂带高度变化规律分析 |
| 3.2.1 采高与冒裂带高度的关系 |
| 3.2.2 基岩层厚度与冒裂带高度的关系 |
| 3.2.3 沙土层厚度与冒裂带高度的关系 |
| 3.3 土岩比与冒裂带高度变化关系分析 |
| 3.4 基岩层和沙土层影响程度分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 覆岩冒裂带发育规律物理相似模拟实验 |
| 4.1 不同土岩比冒裂带发育规律 |
| 4.1.1 实验设计 |
| 4.1.2 覆岩冒裂带发育规律对比 |
| 4.1.3 沙土层与基岩层对冒裂带的影响 |
| 4.2 基岩层裂隙发育规律 |
| 4.2.1 实验设计 |
| 4.2.2 覆岩裂隙动态发育过程 |
| 4.2.3 基岩层冒裂带特征参数的变化规律 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 覆岩冒裂带发育规律数值计算模拟 |
| 5.1 数值计算模型构建 |
| 5.2 关键层破断与覆岩冒裂带发育规律 |
| 5.2.1 关键层破断时覆岩裂隙分布 |
| 5.2.2 关键层破断时覆岩移动规律 |
| 5.2.3 关键层破断时覆岩应力分布 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 覆岩冒裂带高度发育机理与理论分析 |
| 6.1 榆神矿区冒裂带理论与发育机理 |
| 6.1.1 上覆岩层分带基础理论 |
| 6.1.2 榆神矿区冒裂带发育理论分析 |
| 6.1.3 榆神矿区冒裂带高度发育机理 |
| 6.2 榆神矿区冒裂带高度理论预计 |
| 6.2.1 关键层破断分析 |
| 6.2.2 软岩层破断分析 |
| 6.2.3 岩层自由空间分析 |
| 6.2.4 岩层离层分析 |
| 6.2.5 榆神府矿区冒裂带高度理论预计方法 |
| 6.3 榆神矿区冒裂带影响因素与高度计算 |
| 6.3.1 冒裂带高度的影响因素 |
| 6.3.2 冒裂带高度多因素拟合关系 |
| 6.3.3 冒裂带高度预计公式 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（9）浅埋煤层覆岩裂隙发育规律及其分布特征（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及目的意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 选题目的及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 采动覆岩裂隙演化规律研究现状 |
| 1.2.2 采动覆岩裂隙网络分形特征研究现状 |
| 1.3 研究内容、方法及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究方法 |
| 1.3.3 技术路线 |
| 1.3.4 创新点 |
| 2 霍洛湾矿煤层地质开采条件 |
| 2.1 矿井概况 |
| 2.1.1 矿井交通与自然地理 |
| 2.1.2 矿井地层 |
| 2.1.3 煤层赋存 |
| 2.2 2-2煤层开采条件分析 |
| 2.2.1 2-2煤层赋存特征 |
| 2.2.2 22202 工作面基本情况 |
| 2.2.3 煤层顶、底板力学性质 |
| 2.2.4 其他开采条件分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 霍洛湾矿22202工作面的相似模拟实验 |
| 3.1 相似模拟实验意义 |
| 3.1.1 模拟研究的主要目的和任务 |
| 3.1.2 研究内容 |
| 3.2 相似模拟实验设计 |
| 3.2.1 模型相似比 |
| 3.2.2 模型材料配比 |
| 3.2.3 模型铺设及测点布置 |
| 3.3 实验模拟结果分析 |
| 3.3.1 22202工作面矿压显现规律 |
| 3.3.2 22202工作面位移监测点变化情况 |
| 3.3.3 22202工作面超前支承压力变化情况 |
| 3.3.4 2-2煤层上覆岩垮落分带情况 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 浅埋煤层覆岩裂隙形态参数分形几何研究 |
| 4.1 分形维数的计算方法 |
| 4.2 采动裂隙定量描述方法 |
| 4.2.1 裂隙发育要素 |
| 4.2.2 图像处理 |
| 4.2.3 分形维数获取 |
| 4.3 采动岩体裂隙分形维数演化规律 |
| 4.3.1 裂隙网络发育过程与工作面推进距离的关系 |
| 4.3.2 不同区域分维特征 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 裂隙网络演化的数值模拟研究 |
| 5.1 离散单元法简介 |
| 5.2 计算模型建立 |
| 5.2.1 模型的设计原则 |
| 5.2.2 模型的建立 |
| 5.3 采动岩体裂隙网络演化数值模拟结果及分形效应分析 |
| 5.3.1 采动裂隙分形特征 |
| 5.3.2 上覆岩层的开采应力变化分析 |
| 5.3.3 上覆岩层分形维数随压力演化机理分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
（10）浅埋煤层薄基岩下采动覆岩破坏动态演化规律研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 论文研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究目标与研究内容 |
| 1.4 研究方法与技术路线 |
| 2 研究区煤矿地质条件分析 |
| 2.1 锦界煤矿概况 |
| 2.2 本区顶板水害类型判别 |
| 2.3 采动覆岩分带及覆岩破坏高度计算 |
| 2.4 突水致灾危险源分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 采动覆岩破坏动态演化相似材料模型试验 |
| 3.1 相似理论与相似材料 |
| 3.2 相似材料模型试验铺设 |
| 3.3 相似材料模型采动过程覆岩破坏动态演化 |
| 3.4 相似材料模型采动过程中竖向应力动态演化 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 采动覆岩破坏动态变化数值模拟研究 |
| 4.1 应用于矿井开采中的数值模拟方法 |
| 4.2 数值模型建立 |
| 4.3 采动覆岩破坏动态变化情况 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 基于模糊数学的浅埋煤层薄基岩下开采突水危险性评价 |
| 5.1 浅埋煤层突水危险性评价方法及指标选取 |
| 5.2 浅埋煤层突水危险性的模糊数学评价方法 |
| 5.3 不同开采距离下的危险性评价 |
| 5.4 突水危险性评价 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
四、浅埋煤层开采三维相似材料模拟实验研究（论文参考文献）
- [1]浅埋藏近距离煤层群开采裂隙漏风及煤自然发火规律研究[D]. 卓辉. 中国矿业大学, 2021
- [2]开采地表沉陷预测冲击地压研究[D]. 李云昊. 辽宁大学, 2021
- [3]浅埋煤层群上部遗留煤柱联动失稳压架机理与控制研究[D]. 吴文达. 中国矿业大学, 2020
- [4]厚黄土区松散含水层地下水对煤矿开采响应机制的研究[D]. 徐树媛. 太原理工大学, 2020(01)
- [5]浅埋煤层沟谷下开采矿压规律及支架阻力研究[D]. 孙遥. 西安科技大学, 2020(01)
- [6]哈拉沟煤矿浅埋煤层群开采末采阶段过煤柱动压效应[D]. 刘佳鑫. 西安科技大学, 2020
- [7]浅埋近距离煤层采空区下工作面顶板结构与支护阻力研究[D]. 李康华. 西安科技大学, 2020
- [8]榆神矿区覆岩冒裂带发育机理与影响因素研究[D]. 张哲鹏. 西安科技大学, 2020
- [9]浅埋煤层覆岩裂隙发育规律及其分布特征[D]. 王敬. 内蒙古科技大学, 2020
- [10]浅埋煤层薄基岩下采动覆岩破坏动态演化规律研究[D]. 金璐. 中国矿业大学, 2020(03)