本书以大同坚硬顶板矿区、甘肃靖煤冲击地压矿井为背景, 深入剖析典型“坚硬顶板+特厚煤层” “坚硬顶板+急倾斜特厚煤层” 开采条件下的采场强矿压及冲击地压发生机理, 给出了地面压裂坚硬岩层的合理参数, 明确了基于地面压裂的坚硬覆岩应力-能量演化及区域压裂防冲机理, 并对压裂效果进行了科学评价。本书可供从事坚硬岩层控制、冲击地压防治的科研人员, 煤矿企业生产和设计的工程技术人员阅读, 也可作为深部地下工程岩石力学、工程地质学、矿业工程等专业师生的参考书。
封面
前言
目录
1 绪论
1.1 煤矿坚硬顶板动力灾害现状
1.2 岩层控制理论及技术研究现状
1.3 坚硬岩层地面区域压裂控制思想及研究现状
2 近水平特厚煤层采场强矿压显现特征实测研究
2.1 工程背景
2.2 坚硬岩层破断规律及矿压作用特征
2.3 远近场坚硬岩层结构特征及定义
3 坚硬岩层强矿压作用特征及关键范围确定
3.1 覆岩结构破断特征及矿压作用物理模拟研究
3.2 远场坚硬岩层破断的采场应力分布及冲击特征
3.3 远场坚硬岩层强矿压作用关键范围确定
4 坚硬岩层破断的矿压作用力学模型及分析
4.1 覆岩破断时空演化特征
4.2 远场坚硬岩层破断的矿压作用力学分析
4.3 支架支护阻力分析
5 地面压裂坚硬岩层矿压控制机理及压裂参数选择
5.1 水力压裂裂缝扩展规律
5.2 地面压裂远场坚硬岩层矿压弱化机理
5.3 垂直井地面压裂合理位置分析
6 地面压裂坚硬岩层的强矿压控制效果分析
6.1 基于垂直裂缝面改造的强矿压弱化效果
6.2 基于水平裂缝面改造的强矿压弱化效果
6.3 地面压裂的强矿压控制效果分析评价
7 近水平特厚煤层地面压裂远场坚硬岩层工程试验
7.1 地面压裂坚硬岩层技术
7.2 压裂层位及位置确定
7.3 压裂设备及工艺
7.4 压裂效果
8 急倾斜特厚煤层覆岩特性及其破断特征
8.1 急倾斜特厚煤层覆岩赋存特征
8.2 煤层赋存条件
8.3 顶底板条件
8.4 煤层冲击倾向性
8.5 覆岩破断微震事件空间分布规律
9 急倾斜煤层应力演化特征及冲击地压显现机理
9.1 急倾斜覆岩能量-应力-位移演化规律
9.2 急倾斜煤层覆岩结构演化规律
9.3 高位坚硬顶板破断失稳模型构建及受力分析
9.4 悬空岩柱回转弯曲模型构建及力学分析
9.5 冲击地压致灾机理分析
10 急倾斜煤层地面区域压裂井设计
10.1 地面压裂方案
10.2 裂缝扩展监测
10.3 裂缝扩展监测结果
11 基于地面区域压裂的覆岩应力-能量演化及区域压裂防冲机理
11.1 数值模型建立
11.2 急倾斜煤层水平分段开采数值模拟研究
11.3 急倾斜煤层冲击地压地面压裂区域防控模拟研究
11.4 急倾斜煤层冲击地压地面压裂区域防控效果
11.5 地面区域压裂弱化防冲机理
参考文献
封面
前言
目录
1 绪论
1.1 煤矿坚硬顶板动力灾害现状
1.2 岩层控制理论及技术研究现状
1.3 坚硬岩层地面区域压裂控制思想及研究现状
2 近水平特厚煤层采场强矿压显现特征实测研究
2.1 工程背景
2.2 坚硬岩层破断规律及矿压作用特征
2.3 远近场坚硬岩层结构特征及定义
3 坚硬岩层强矿压作用特征及关键范围确定
3.1 覆岩结构破断特征及矿压作用物理模拟研究
3.2 远场坚硬岩层破断的采场应力分布及冲击特征
3.3 远场坚硬岩层强矿压作用关键范围确定
4 坚硬岩层破断的矿压作用力学模型及分析
4.1 覆岩破断时空演化特征
4.2 远场坚硬岩层破断的矿压作用力学分析
4.3 支架支护阻力分析
5 地面压裂坚硬岩层矿压控制机理及压裂参数选择
5.1 水力压裂裂缝扩展规律
5.2 地面压裂远场坚硬岩层矿压弱化机理
5.3 垂直井地面压裂合理位置分析
6 地面压裂坚硬岩层的强矿压控制效果分析
6.1 基于垂直裂缝面改造的强矿压弱化效果
6.2 基于水平裂缝面改造的强矿压弱化效果
6.3 地面压裂的强矿压控制效果分析评价
7 近水平特厚煤层地面压裂远场坚硬岩层工程试验
7.1 地面压裂坚硬岩层技术
7.2 压裂层位及位置确定
7.3 压裂设备及工艺
7.4 压裂效果
8 急倾斜特厚煤层覆岩特性及其破断特征
8.1 急倾斜特厚煤层覆岩赋存特征
8.2 煤层赋存条件
8.3 顶底板条件
8.4 煤层冲击倾向性
8.5 覆岩破断微震事件空间分布规律
9 急倾斜煤层应力演化特征及冲击地压显现机理
9.1 急倾斜覆岩能量-应力-位移演化规律
9.2 急倾斜煤层覆岩结构演化规律
9.3 高位坚硬顶板破断失稳模型构建及受力分析
9.4 悬空岩柱回转弯曲模型构建及力学分析
9.5 冲击地压致灾机理分析
10 急倾斜煤层地面区域压裂井设计
10.1 地面压裂方案
10.2 裂缝扩展监测
10.3 裂缝扩展监测结果
11 基于地面区域压裂的覆岩应力-能量演化及区域压裂防冲机理
11.1 数值模型建立
11.2 急倾斜煤层水平分段开采数值模拟研究
11.3 急倾斜煤层冲击地压地面压裂区域防控模拟研究
11.4 急倾斜煤层冲击地压地面压裂区域防控效果
11.5 地面区域压裂弱化防冲机理
参考文献
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