渭北煤礦區(qū)采煤沉陷災(zāi)變預(yù)警研究
《渭北煤礦區(qū)采煤沉陷災(zāi)變預(yù)警研究》依據(jù)構(gòu)造環(huán)境特征，系統(tǒng)分析地表生態(tài)環(huán)境所能承受的大損害程度與地下開采強(qiáng)度之間的關(guān)系，通過預(yù)報臨界開采強(qiáng)度建立采煤沉陷災(zāi)變的預(yù)警模型。采煤沉陷災(zāi)變涉及因地下開采使地表建（構(gòu)）筑物產(chǎn)生破壞，或者使導(dǎo)水裂隙帶影響到具有區(qū)域供水意義的含水層造成地下水流失兩種類型。采煤沉陷災(zāi)變預(yù)警模型的建立，實現(xiàn)了變“損害后治理”為“損害前防范”的“綠色礦區(qū)”建設(shè)理念，可為保護(hù)煤礦區(qū)生態(tài)環(huán)境提供理論和技術(shù)支撐。
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目錄
前言
1緒論1
1.1問題的提出與研究意義1
1.1.1研究背景1
1.1.2研究意義3
1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀4
1.2.1采煤沉陷規(guī)律的研究4
1.2.2采煤沉陷機(jī)理的研究5
1.2.3采煤沉陷預(yù)計的研究7
1.2.4采煤沉陷災(zāi)變預(yù)警的研究10
2采煤沉陷災(zāi)變與構(gòu)造環(huán)境的關(guān)系12
2.1采煤沉陷災(zāi)變12
2.2構(gòu)造環(huán)境13
2.3構(gòu)造環(huán)境對采煤沉陷災(zāi)變的控制作用和控制機(jī)理15
2.3.1構(gòu)造介質(zhì)對采煤沉陷的控制15
2.3.2構(gòu)造形態(tài)對采煤沉陷的控制18
2.3.3構(gòu)造界面對采煤沉陷的控制24
2.3.4構(gòu)造應(yīng)力對采煤沉陷的控制27
2.4本章小結(jié)29
3構(gòu)造環(huán)境要素對采煤沉陷的影響度分析31
3.1構(gòu)造介質(zhì)對采煤沉陷的影響度32
3.2構(gòu)造形態(tài)對采煤沉陷的影響度37
3.3構(gòu)造界面對采煤沉陷的影響度42
3.4構(gòu)造應(yīng)力對采煤沉陷的影響度46
3.4.1構(gòu)造應(yīng)力型采煤沉陷數(shù)值模擬46
3.4.2構(gòu)造應(yīng)力型采煤沉陷相似材料模擬48
3.5影響采煤沉陷災(zāi)變的主要構(gòu)造因素54
3.6本章小結(jié)59
4銅川礦區(qū)構(gòu)造環(huán)境類型及其與采煤沉陷災(zāi)變的關(guān)系60
4.1煤礦區(qū)構(gòu)造環(huán)境劃分依據(jù)60
4.2銅川礦區(qū)地質(zhì)概況及煤層賦存條件68
4.2.1地層與煤層68
4.2.2水文地質(zhì)特征70
4.2.3構(gòu)造特征70
4.3銅川礦區(qū)構(gòu)造環(huán)境主要類型71
4.4深埋似連續(xù)介質(zhì)型構(gòu)造環(huán)境與采煤沉陷之間的量化關(guān)系72
4.4.1數(shù)值試驗?zāi)Ｐ偷慕?3
4.4.2深埋似連續(xù)介質(zhì)型構(gòu)造環(huán)境對采煤沉陷的影響77
4.4.3深埋似連續(xù)介質(zhì)型構(gòu)造環(huán)境對采煤沉陷影響的機(jī)理分析79
4.4.4深埋似連續(xù)介質(zhì)型構(gòu)造環(huán)境與采煤沉陷量化關(guān)系的確定81
4.5深埋不連續(xù)介質(zhì)型構(gòu)造環(huán)境與采煤沉陷災(zāi)變之間的量化關(guān)系83
4.5.1數(shù)值試驗?zāi)Ｐ偷慕?3
4.5.2深埋不連續(xù)介質(zhì)型構(gòu)造環(huán)境對采煤沉陷的影響87
4.5.3深埋不連續(xù)介質(zhì)型構(gòu)造環(huán)境對采煤沉陷影響的機(jī)理分析93
4.5.4深埋不連續(xù)介質(zhì)型構(gòu)造環(huán)境與采煤沉陷量化關(guān)系的確定98
4.6本章小結(jié)101
5采煤沉陷災(zāi)變辨識與預(yù)警103
5.1采煤沉陷的災(zāi)變點(diǎn)103
5.1.1采煤沉陷Ⅰ類災(zāi)變點(diǎn)103
5.1.2采煤沉陷Ⅱ類災(zāi)變點(diǎn)104
5.2采煤沉陷Ⅰ類災(zāi)變的辨識與預(yù)警105
5.3采煤沉陷Ⅱ類災(zāi)變的辨識與預(yù)警107
5.3.1關(guān)鍵層的極限破斷距分析108
5.3.2軟巖受力彎曲的水平變形分析112
5.3.3巖層下部自由空間計算114
5.3.4巖層破斷與其下部自由空間高度的關(guān)系115
5.3.5采煤沉陷Ⅱ類災(zāi)變辨識與預(yù)警的實現(xiàn)116
5.4本章小結(jié)116
6應(yīng)用實例118
6.1銅川礦區(qū)采煤沉陷Ⅰ類災(zāi)變預(yù)警118
6.1.1銅川礦區(qū)王石凹井田地質(zhì)概況119
6.1.2銅川礦區(qū)王石凹井田構(gòu)造環(huán)境特征120
6.1.3銅川礦區(qū)王石凹井田采煤沉陷特征121
6.1.4采煤沉陷Ⅰ類災(zāi)變預(yù)警122
6.2銅川礦區(qū)采煤沉陷Ⅱ類災(zāi)變預(yù)警123
6.2.1銅川礦區(qū)主要含水層和隔水層的賦存規(guī)律123
6.2.2銅川礦區(qū)徐家溝井田地質(zhì)與采礦條件126
6.2.3銅川礦區(qū)采煤沉陷Ⅱ類災(zāi)變預(yù)警128
6.2.4防止采煤沉陷Ⅱ類災(zāi)變出現(xiàn)的措施131
6.3本章小結(jié)135
7結(jié)論136
參考文獻(xiàn)140
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