●《岩石力學與工程研究著作叢書》序
《岩石力學與工程研究著作叢書》編者的話
前言
第1章緒論
1.1煤礦開采的頂板問題
1.2堅硬頂板煤層開采特征
1.3岩層控制理論研究現狀
1.3.1大空間采場礦壓研究現狀
1.3.2采場覆岩結構演化研究現狀
1.3.3采場頂板結構穩定性研究現狀
1.3.4堅硬頂板控制理論與技術研究現狀
1.4大空間采場堅硬頂板岩層控制研究思路
1.4.1大空間采場及遠近場概念
1.4.2研究思路
參考文獻
第2章大同礦區堅硬頂板特厚煤層開采條件
2.1特厚煤層開采特征
2.2特厚煤層上覆侏羅繫煤層開采現狀
2.2.1大同礦區開發歷史
2.2.2侏羅繫煤層賦存條件
2.2.3侏羅繫煤層開采特征
2.3石炭繫堅硬頂板特厚煤層賦存條件
2.3.1地質條件
2.3.2煤層賦存條件
2.3.3頂底板岩性
2.3.4瓦斯、煤塵和煤的白燃特征
2.4石炭繫煤岩物理力學特往
2.4.1實驗室煤岩物理力學參數測試方法與結果
2.4.2煤岩比表面積測試
2.4.3煤岩XRD測試
2.4.4素測試
2.5石炭繫特厚煤層主要開采礦井概況
2.5.1同忻煤礦概況
2.5.2塔山煤礦概況
參考文獻
第3章大同礦區石炭繫堅硬頂板特厚煤層開采技術
3.1堅硬頂板特厚煤層采煤方法選擇
3.2方法與回采.工藝
3.2.1工作面巷道布置與參數
3.2.2回采工藝參數
3.2.3勞動組織與技術經濟指標
3.3工作面開采裝備選型
3.3.1工作面開采裝備選型研究
3.3.2采煤機選型
3.3.3工作面前、後刮板輸送機選型
3.3.4液壓支架選型
3.4工作面安全高效開采技術
3.4.1大采高綜放工作面頂板管理技術
3.4.2工作面過火成岩牆安全技術
3.4.3提高頂煤回收率技術
參考文獻
第4章區域地質動力環境評估
4.1大同礦區區域地質構造特征分析
4.1.1區域地質構造背景
4.1.2構造演化對含煤盆地的影響
4.2區域地質構造運動特征分析
4.2.1華北地區及邊界的相對運動
4.2.2大同地區新構造運動
4.3區域應力特征分析
4.3.1區域構造應力場特征
4.3.2大同礦區現今構造應力場特征
4.3.3大同礦區地應力測量
4.4大同礦區典型礦井岩體應力狀態分析
4.4.1同忻煤礦岩體應力狀態分析
4.4.2忻州窯煤礦岩體應力狀態分析
4.5大同礦區典型礦井地質動力環境評估
4.5.1礦井地質動力環境分析
4.5.2同忻煤礦地質動力環境評估
4.5.3忻州窯煤礦地質動力環境評估
4.6地質條件對礦井動力災害的控制作用
參考文獻
第5章堅硬頂板分類方法研究
5.1國內外頂板分類方法概述
5.2顯現強度與影響因素定量關繫數值模擬研究
5.2.1數值計算模型的建立
5.2.2不同煤岩屬性的礦壓顯現特征
5.3堅硬頂板分類指標的確定
5.4基於層次分析和模糊綜合評判的堅硬頂板分類研究
5.4.1層次分析法和模糊綜合評判的數學原理
5.4.2堅硬頂板的模糊綜合分類方法
參考文獻
第6章大空間采場堅硬頂板運動與力學特征
6.1堅硬頂板特厚煤層工作面關鍵層判定及破斷特征
6.1.1覆岩關鍵層判定理論
6.1.2同忻煤礦3-5#煤層覆岩關鍵層判定結果
6.1.3同忻煤礦3-5#煤層覆岩關鍵層破斷分析
6.2堅硬頂板特厚煤層采場結構模型
6.2.1多層堅硬頂板覆岩大結構形成機理
6.2.2多層堅硬頂板覆岩大結構形成過程
6.3大空間采場堅硬頂板運動特征的相似模擬研究
6.3.1相似材料模擬試驗內容
6.3.2相似材料模擬試驗及觀測繫統
6.3.3相似材料模擬試驗模型設計與制作
6.3.4相似材料模擬試驗過程及結果分析
6.4大空間采場堅硬頂板結構模型現場探測
6.4.1特厚煤層綜放采場覆岩運動特征的鑽孔電視探測
6.4.2工作面覆岩結構EH4物理探測
6.4.3基於微地震監測技術的特厚煤層綜放面圍岩運動規律研究
6.5大空間采場堅硬頂板大結構力學特征
6.5.1堅硬頂板大結構力學模型
6.5.2柱殼結構模型和力學模型研究
6.5.3柱殼結構穩定性分析
6.5.4應用實例
參考文獻
第7章岩層破裂演化實測方法與技術
7.1概述
7.2鑽孔衝洗液法與應用
7.2.1方法原理
7.2.2工程應用實例
7.3孔間電磁波CT測試岩體破裂演化原理與應用
7.3.1電磁波CT技術
7.3.2鑽孔電磁波CT技術的原理和方法
7.3.3井間電磁波CT探測的岩溶特征工程應用
7.4覆岩破斷微震監測技術
7.4.1微震監測技術
7.4.2由采礦活動導致微震的力學機理及分類
7.4.3煤柱兩側覆岩空間破裂與采動應力場關繫的微震分析
7.4.4采空區覆岩高位裂隙體特征微震監測案例
7.5采動覆岩井上下聯動“三位一體”綜合觀測方法
7.5.1方法原理
7.5.2采動覆岩內部岩移的監測儀器及軟件繫統
7.5.3“三位一體”綜合觀測方法應用
7.6實驗室覆岩采動裂隙放射性測量繫統與方法
7.6.1氡氣工程領域應用分析
7.6.2氡氣地表探測覆岩采動裂隙綜合試驗繫統
7.6.3綜合試驗繫統應用案例
7.7巷道圍岩裂隙探測技術
7.7.1數字鑽孑L攝像法松動圈測試
7.7.2地質雷達法松動圈測試
7.7.3大同礦區“雙繫”煤巷圍岩松動圈測試
參考文獻
第8章大空間采場堅硬頂板礦壓顯現規律
8.1大結構對采場礦壓顯現的影響
8.2大同礦區石炭繫特厚煤層采場礦壓顯現規律
8.2.1塔山煤礦石炭繫特厚煤層采場礦壓顯現規律
8.2.2同忻煤礦石炭繫特厚煤層采場礦壓顯現規律
8.3特厚煤層回采巷道礦壓監測分析
8.3.1礦壓監測內容及方案
8.3.2頂板離層監測數據分析
8.3.3錨杆（索）應力監測數據分析
8.3.4鑽孔應力監測數據分析
8.4大同礦區雙繫煤層開采礦壓相互影響
8.4.1煤柱對下覆煤層開采的影響
8.4.2工程條件
8.4.3多層疊加煤柱覆岩結構特征
8.4.4“倒梯形孤島覆岩結構”對石炭繫煤層應力場影響分析
8.4.5“倒梯形孤島覆岩結構”對石炭繫礦壓影響的微震監測研究
參考文獻
第9章大空間采場堅硬頂板煤柱力學特征
9.1掘巷前采場煤岩體力學特征分析
9.1.1弧三角形關鍵塊的結構參數
9.1.2掘巷前三角塊受力分析
9.1.3掘巷前三角塊下部煤體受力分析
9.2小煤柱護巷圍岩力學模型
9.2.1沿空掘巷頂板力學模型
9.2.2沿空掘巷實體煤幫力學模型
9.2.3滑空掘巷煤柱幫力學模型
9.2.4沿空掘巷底板力學模型
9.3煤柱力學特征數值模擬研究
9.3.1數值模擬條件與幾何模型的建立
9.3.2掘巷前煤柱應力分布規律研究
9.3.3掘巷後煤柱應力分布規律研究
9.3.4采動後煤柱應力分布規律研究
9.4沿空掘巷端部結構及滲透特征研究
9.4.1工作面概況
9.4.2掘巷前8206工作面端部覆岩結構及小煤柱側裂隙場分布
9.4.3小煤柱滲透特征研究
9.4.4小煤柱滲透特性繫數
9.5大空間采場小煤柱護巷安全保障關鍵技術體繫
參考文獻
第10章大空間采場井下近場堅硬頂板弱化技術
10.1井下近場堅硬頂板水壓致裂控制技術
10.2水壓致裂基本原理
10.2.1孔壁應力理論分析
10.2.2水壓致裂力學機理
10.3大同礦區井下近場堅硬頂板水壓致裂工藝技術
10.3.1水壓致裂頂板弱化參數
10.3.2水壓致裂設備與注水工藝過程
10.3.3水壓致裂技術實施方案
10.4水壓致裂效果數值模擬分析
10.5井下近場楔形槽爆破預裂堅硬頂板技術
10.5.1頂板預裂爆破方案
10.5.2爆破參數確定
10.5.3爆破參數驗算
10.5.4爆破工藝參數及施工
10.5.5頂板預裂爆破效果數值模擬分析
10.6井下近場承壓爆破技術
10.6.1承壓爆破技術特點
10.6.2鑽孔內承壓傳爆介質的承壓預裂性能
10.6.3鑽孔承壓爆破應力傳播及裂隙擴展規律
10.6.4堅硬頂板承壓爆破參數確定
10.6.5豎硬煤岩深孔充水承壓爆破工程實踐
10.7煤層注水防治強礦壓技術與效果分析
10.7.1同忻煤礦特厚煤層注水技術
10.7.2煤層注水效果分析
參考文獻
第11章大空間采場遠場地面壓裂高位堅硬岩層技術
11.1遠場地面壓裂弱化高位堅硬岩層技術
11.2遠場地面壓裂技術的試驗與理論分析
11.2.1裂縫擴展規律的相似模型試驗
11.2.2水壓裂縫在堅硬頂板的擴展規律
11.3水壓裂縫對堅硬岩層失穩破斷的影響
11.4大同礦區塔山煤礦遠場地面壓裂高位堅硬岩層試驗
11.4.1工程背景
11.4.2壓裂工藝
11.4.3壓裂參數與裝備
11.5遠場地面壓裂效果分析
11.5.1壓裂效果微地震監測解釋原理
11.5.2監測方法
11.5.3速度模型建立
11.5.4監測設計
11.5.5監測成果與解釋
11.5.6壓裂結果分析
11.6開采保護層的遠近場堅硬頂板協同控制技術
11.6.1保護層和被保護層工作面開采順序和布置參數
11.6.2保護層8101工作面煤層賦存特征
11.6.3塔山煤礦3-5#煤層被保護層8108工作面開采特征
11.6.4保護層開采對下覆3-5#煤層覆岩運動影響研究
11.6.5工作面礦壓顯現規律實測
參考文獻
第12章堅硬頂板岩層控制理論與技術的科學意義
12.1堅硬頂板岩層控制理論與技術體繫
12.2科學意義
12.2.1堅硬頂板岩層控制理論的科學意義
12.2.2岩移實測技術的科學意義
12.2.3堅硬頂板控制技術的科學意義
12.3展望
圖版

本書依托多年來大同礦區堅硬頂板特厚煤層開采理論與實踐研究成果，進行了繫統的總結分析、歸納整理和提升。內容涉及堅硬頂板大空間采場覆岩結構失穩理論、覆岩運動實測技術及大空間采場堅硬頂板控制技術等方面，主要包括：大空間采場及遠近場概念、區域地質動力條件評估、堅硬頂板分類方法、大空間采場堅硬頂板運動與覆岩結構失穩的力學特征、岩層破裂演化實測技術、堅硬頂板大空間采場礦壓顯現規律及堅硬頂板遠近場控制技術等。