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采动底板构造活化灾变前兆信息辨识及突水机理 版权信息
- ISBN：9787502487072
- 条形码：9787502487072 ; 978-7-5024-8707-2
- 装帧：一般胶版纸
- 册数：暂无
- 重量：暂无
- 所属分类：>
采动底板构造活化灾变前兆信息辨识及突水机理 内容简介
本书涉及采矿工程、岩体力学、断裂力学等多个相互交叉学科, 为丰富对煤矿底板突水机理和防治方面的研究提供了有效的方法和手段。已有底板突水事故中的水文地质资料和事故原因表明, 79.5%以上的煤矿采场底板突水事故与底板断层等构造有关。断层等构造在采场围岩中可视为地质缺陷, 地质缺陷的存在能从根本上影响周围介质的力学性质和工程稳定性, 表现为耦合作用环境中缺陷引起围岩岩体应力分布的改变, 开采扰动影响下应力的改变又引起裂纹的扩展, 进而造成地下水流量与水压力变化。
采动底板构造活化灾变前兆信息辨识及突水机理 目录
1 绪论
1.1 概述
1.2 国内外研究现状及存在问题
1.2.1 底板突水机理研究现状
1.2.2 底板构造突水机理研究现状
1.2.3 缺陷岩体力学特征研究现状
1.2.4 存在问题及研究展望
1.3 相关研究方向简介
2 底板裂隙区域性特征及构造突水灾变模式
2.1 底板采动岩体区域性裂隙渗流耦合机制
2.1.1 底板岩体区域性划分
2.1.2 区域性岩体裂隙演化特征分析
2.1.3 区域性岩体渗流耦合特征分析
2.2 底板构造突水灾变模式及判据
2.2.1 地质缺陷概述
2.2.2 构造突水灾变模式建立
2.2.3 构造突水判据确定
3 缺陷岩体单轴压缩强弱部分协同失稳特征
3.1 缺陷岩体失稳过程加速协同破坏机制
3.1.1 缺陷岩体加速协同破坏特征
3.1.2 失稳过程加速协同作用分区特性
3.2 宏观尺寸缺陷岩体协同破坏特征
3.2.1 预制缺陷红砂岩制作及试验设计
3.2.2 预制缺陷红砂岩破坏特征分析
3.2.3 预制缺陷红砂岩亚失稳阶段分区特性
3.2.4 缺陷影响下岩体完整部分应变变化分析
3.2.5 缺陷红砂岩失稳过程声发射特征分析
3.3 组合体强弱部分加速协同破坏特征分析
3.3.1 缺陷组合体试件制作及试验方案设计
3.3.2 缺陷组合体破坏形式分析
3.3.3 失稳过程中单元体间应力作用特征
3.3.4 失稳过程中单元体应变释放特征
3.3.5 不同组合岩体亚失稳阶段分区特性
3.4 构造失稳致突过程简析
3.4.1 失稳阶段加速协同过程物理场信息分析
3.4.2 开采构造失稳致突水过程初步探讨
4 大尺寸缺陷类岩石双向加载裂纹扩展及失稳信息分析
4.1 类岩石材料制作及力学性能测试
4.1.1 类岩石试样材料选择及其相关性质
4.1.2 类岩石试样基本力学性能测试
4.1.3 大尺寸含缺陷类岩石试件制作及试验方案设计
4.2 大尺寸含缺陷类岩石裂纹一应力一声发射特征分析
4.2.1 不同尺寸构造试样破坏形式
4.2.2 类岩石试样表面裂纹传播及应力变化规律
4.2.3 类岩石试样声发射一应力监测结果分析
4.3 采场断层协同破坏实例应用分析
4.3.1 模拟工程背景及断层失稳模型设计
4.3.2 无采场断层模型实验结果分析
4.3.3 有采场断层模型实验结果分析
5 裂纹扩展致通水通道形成数值模拟及案例分析
5.1 FRACOD2D基本理论
5.1.1 F准则
5.1.2 裂纹水力耦合(F-H)
5.2 耦合状态裂纹传播及流体流动过程模拟
5.2.1 模拟参数确定及方案设计
5.2.2 原生裂纹流体流动特征模拟
5.2.3 缺陷岩体裂纹网流体流动路径模拟
5.2.4 含水裂纹起裂一扩展一贯通模拟
5.3 煤矿开采构造突水数值模拟分析
5.3.1 突水矿井水文地质条件
5.3.2 FRACOD软件验证及构造突水模型建立
5.3.3 数值模拟结果及分析
6 底板构造突水物理模拟试验及监测方法
6.1 物理模拟试验系统及固流耦合模拟材料选择
6.1.1 采动煤层底板突水相似模拟试验系统
6.1.2 非亲水型固流耦合相似模拟材料
6.2 底板缺陷裂隙扩展型突水通道形成模拟
6.2.1 底板缺陷裂隙突水模型建立
6.2.2 底板突水通道形成过程分析
6.2.3 底板应力变化特征分析
6.2.4 孔隙水压变化特征分析
6.3 隐伏构造滑剪型突水通道形成模拟
6.3.1 隐伏构造滑剪型突水模型建立
6.3.2 隐伏构造突水通道形成过程分析
6.3.3 底板应力变化特征分析
6.3.4 隐伏构造围岩应力变化特征分析
6.4 构造导通型突水通道形成模拟
6.4.1 构造导通型突水模型建立
6.4.2 导通断层裂隙演化特征及应力变化分析
6.4.3 导通断层突水通道形成过程分析
6.5 “一防一测一注”缺陷构造突水精确防治措施
6.5.1 防隔水煤(岩)柱留设
6.5.2 缺陷构造失稳监测预警方法
6.5.3 缺陷构造注浆加固方法
参考文献
1.1 概述
1.2 国内外研究现状及存在问题
1.2.1 底板突水机理研究现状
1.2.2 底板构造突水机理研究现状
1.2.3 缺陷岩体力学特征研究现状
1.2.4 存在问题及研究展望
1.3 相关研究方向简介
2 底板裂隙区域性特征及构造突水灾变模式
2.1 底板采动岩体区域性裂隙渗流耦合机制
2.1.1 底板岩体区域性划分
2.1.2 区域性岩体裂隙演化特征分析
2.1.3 区域性岩体渗流耦合特征分析
2.2 底板构造突水灾变模式及判据
2.2.1 地质缺陷概述
2.2.2 构造突水灾变模式建立
2.2.3 构造突水判据确定
3 缺陷岩体单轴压缩强弱部分协同失稳特征
3.1 缺陷岩体失稳过程加速协同破坏机制
3.1.1 缺陷岩体加速协同破坏特征
3.1.2 失稳过程加速协同作用分区特性
3.2 宏观尺寸缺陷岩体协同破坏特征
3.2.1 预制缺陷红砂岩制作及试验设计
3.2.2 预制缺陷红砂岩破坏特征分析
3.2.3 预制缺陷红砂岩亚失稳阶段分区特性
3.2.4 缺陷影响下岩体完整部分应变变化分析
3.2.5 缺陷红砂岩失稳过程声发射特征分析
3.3 组合体强弱部分加速协同破坏特征分析
3.3.1 缺陷组合体试件制作及试验方案设计
3.3.2 缺陷组合体破坏形式分析
3.3.3 失稳过程中单元体间应力作用特征
3.3.4 失稳过程中单元体应变释放特征
3.3.5 不同组合岩体亚失稳阶段分区特性
3.4 构造失稳致突过程简析
3.4.1 失稳阶段加速协同过程物理场信息分析
3.4.2 开采构造失稳致突水过程初步探讨
4 大尺寸缺陷类岩石双向加载裂纹扩展及失稳信息分析
4.1 类岩石材料制作及力学性能测试
4.1.1 类岩石试样材料选择及其相关性质
4.1.2 类岩石试样基本力学性能测试
4.1.3 大尺寸含缺陷类岩石试件制作及试验方案设计
4.2 大尺寸含缺陷类岩石裂纹一应力一声发射特征分析
4.2.1 不同尺寸构造试样破坏形式
4.2.2 类岩石试样表面裂纹传播及应力变化规律
4.2.3 类岩石试样声发射一应力监测结果分析
4.3 采场断层协同破坏实例应用分析
4.3.1 模拟工程背景及断层失稳模型设计
4.3.2 无采场断层模型实验结果分析
4.3.3 有采场断层模型实验结果分析
5 裂纹扩展致通水通道形成数值模拟及案例分析
5.1 FRACOD2D基本理论
5.1.1 F准则
5.1.2 裂纹水力耦合(F-H)
5.2 耦合状态裂纹传播及流体流动过程模拟
5.2.1 模拟参数确定及方案设计
5.2.2 原生裂纹流体流动特征模拟
5.2.3 缺陷岩体裂纹网流体流动路径模拟
5.2.4 含水裂纹起裂一扩展一贯通模拟
5.3 煤矿开采构造突水数值模拟分析
5.3.1 突水矿井水文地质条件
5.3.2 FRACOD软件验证及构造突水模型建立
5.3.3 数值模拟结果及分析
6 底板构造突水物理模拟试验及监测方法
6.1 物理模拟试验系统及固流耦合模拟材料选择
6.1.1 采动煤层底板突水相似模拟试验系统
6.1.2 非亲水型固流耦合相似模拟材料
6.2 底板缺陷裂隙扩展型突水通道形成模拟
6.2.1 底板缺陷裂隙突水模型建立
6.2.2 底板突水通道形成过程分析
6.2.3 底板应力变化特征分析
6.2.4 孔隙水压变化特征分析
6.3 隐伏构造滑剪型突水通道形成模拟
6.3.1 隐伏构造滑剪型突水模型建立
6.3.2 隐伏构造突水通道形成过程分析
6.3.3 底板应力变化特征分析
6.3.4 隐伏构造围岩应力变化特征分析
6.4 构造导通型突水通道形成模拟
6.4.1 构造导通型突水模型建立
6.4.2 导通断层裂隙演化特征及应力变化分析
6.4.3 导通断层突水通道形成过程分析
6.5 “一防一测一注”缺陷构造突水精确防治措施
6.5.1 防隔水煤(岩)柱留设
6.5.2 缺陷构造失稳监测预警方法
6.5.3 缺陷构造注浆加固方法
参考文献
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采动底板构造活化灾变前兆信息辨识及突水机理 作者简介
张士川，山东科技大学，讲师，曾发表SCI、EI多篇，获2017年教育部科技进步二等奖，深部开采覆岩运动规律及沉陷控制(第10位)；获2016年度中国岩石力学与工程学会技术发明二等奖，煤矿采动突水灾害预测与防治关键技术(第3位)；获2016年度中国岩石力学与工程学会科技进步三等奖，不等长工作面台阶区域冲击地压发生机理与防治技术(第7位)。
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