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第1章 研究区地质概况 1

1.1自然地理和煤炭开发现状 1

1.1.1自然地理 1

1.1.2煤炭开发现状 3

1.2地质概况 4

1.2.1区域地质概况 4

1.2.2煤田地质概况 7

1.3主采煤层及其沉积特征 12

1.3.1主采煤层特征 12

1.3.2沉积相特征 14

1.3.3煤层顶板岩相类型及其特征 15

1.4煤田水文地质特征 17

1.4.1神东煤田 17

1.4.2准格尔煤田 20

1.5煤田构造特征 23

1.5.1神东煤田 23

1.5.2准格尔煤田 28

参考文献 30

第2章 神东矿区覆岩物理力学性质 32

2.1矿区表土层的物理力学性质 32

2.1.1神东矿区 32

2.1.2准格尔矿区 53

2.2煤层顶底板岩石的物理力学性质及评价 54

2.2.1矿区岩层岩性及特征 54

2.2.2煤层顶底板物理力学性质 55

2.2.3神东矿区覆岩概况评价——以岩性分类 75

2.2.4神东矿区覆岩概况评价——以矿区和岩层位置分类 75

2.3主要可采煤层的物理力学性质 91

参考文献 98

第3章 神东矿区煤炭开采矿压显现特征及岩层控制 101

3.1神东矿区开发过程及背景 101

3.1.1短壁式开采阶段 101

3.1.2神东矿区早期长壁综采阶段 106

3.1.3现代化长壁综采发展与成熟阶段 109

3.2工作面矿压显现特征 116

3.2.1神东矿区早期工作面矿压显现特征 116

3.2.2综采综放工作面矿压显现特征 132

3.2.3综采一次采全高工作面矿压显现的影响因素 146

3.3神东矿区煤层开采覆岩结构运动规律 166

3.3.1神东矿区关键层结构运动破断规律 166

3.3.2神东矿区基本顶结构模型及稳定性 179

3.3.3神东矿区大采高覆岩破断结构特征 185

3.4神东矿区采场顶板控制 188

3.4.1神东矿区支架发展历程 188

3.4.2神东矿区压架分析 191

3.4.3液压支架工作阻力确定 207

3.4.4神东矿区顶板控制技术 222

参考文献 224

第4章 物理相似模拟及数值模拟 226

4.1物理相似模拟 226

4.1.1物理相似模拟原理及方法 227

4.1.2材料参数选择及材料配比 237

4.1.3相似材料试验中存在的问题 244

4.2数值模拟方法 263

4.2.1连续介质理论法 265

4.2.2离散介质理论法 266

4.2.3连续-非连续耦合法 267

4.2.4数值模拟研究中存在的问题 268

4.3数值模拟中岩层参数的确定 270

4.3.1现有资料对比分析 270

4.3.2数值模拟中岩层参数的确定 276

参考文献 277

第5章 神东矿区开采沉陷及治理 282

5.1地表移动变形观测方法及数据处理 283

5.1.1观测方案 283

5.1.2观测资料预处理 286

5.1.3地表移动变形参数计算 286

5.2大柳塔煤矿地表移动观测 289

5.2.1大柳塔井1203工作面 290

5.2.2大柳塔井52304工作面 298

5.2.3活鸡兔井12205工作面 306

5.3补连塔煤矿地表移动观测 311

5.3.1补连塔煤矿31401工作面 312

5.3.2补连塔煤矿32301工作面 317

5.3.3补连塔煤矿12406工作面 322

5.4柳塔煤矿地表移动变形观测 327

5.4.1柳塔煤矿12106工作面 329

5.4.2地表实测资料分析 329

5.5寸草塔煤矿地表移动变形观测 331

5.5.1寸草塔煤矿22111工作面 331

5.5.2地表实测资料分析 332

5.6寸草塔二矿地表移动变形观测 333

5.6.1寸草塔二矿22111工作面 333

5.6.2地表实测资料分析 334

5.7布尔台煤矿地表移动变形观测 335

5.7.1布尔台煤矿22103-1工作面 335

5.7.2地表实测资料分析 336

5.8其他煤矿地表移动观测 339

5.8.1韩家湾煤矿2304工作面 339

5.8.2柠条塔煤矿N1200工作面 343

5.8.3冯家塔矿1201工作面 345

5.8.4昌汉沟煤矿 349

5.8.5乌兰木伦煤矿2207工作面 353

5.9神东矿区地表沉陷 354

5.9.1神东矿区地表移动规律 355

5.9.2神东矿区地表预计方法和参数研究 360

5.9.3神东矿区地表移动变形观测技术 362

参考文献 363

第6章 神东矿区突水溃沙灾害及防治 365

6.1浅埋煤层开采突水溃沙灾害实例 365

6.1.1回采工作面 365

6.1.2掘进工作面 366

6.2突水溃沙发生机理 367

6.2.1饱和含水层或含沙量大的含水岩层 367

6.2.2水沙流动通道 368

6.2.3突水溃沙的动力源 374

6.2.4容纳水沙充填的空间 375

6.3神东矿区突水溃沙灾害综合评价 375

6.3.1中等—强富水区 375

6.3.2弱富水区 376

6.3.3不富水区 376

6.4突水溃沙防治技术体系 376

6.4.1地质预报技术 376

6.4.2开采技术 377

6.4.3人工治理技术 377

6.5神东矿区突水溃沙防治实例 378

6.5.1上湾煤矿51208工作面 378

6.5.2哈拉沟矿22404工作面 380

参考文献 385

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