李振華著的《薄基岩突水威脅煤層動力學特征及
控制因素》以焦作煤業集團趙固一礦為工程背景，采
用現場觀測、室內試驗、數值模擬和理論分析相結合
的研究方法，運用材料力學、彈性力學、損傷力學、
分形理論和人工智能等理論，較全面地研究了采動影
響下厚松散層薄基岩突水威脅煤層動力學特征及控制
因素，主要包括頂板的破壞特征和機理、覆岩破壞裂
隙演化特征、不同基岩條件下煤層礦壓顯現規律、覆
岩破壞高度和底板破壞深度，建立了覆岩裂隙演化特
征的分形損傷模型、覆岩破壞高度和底板破壞深度的
預測模型。研究成果在趙固一礦薄基岩突水威脅煤層
條件下進行了應用，取得了顯著的經濟效益。本書對
指導現場安全生產及類似工程實踐，具有十分重要的
理論意義和工程實用價值。
本書可供采礦工程、安全工程、地質工程等專業
和從事相關課題研究的科研人員、現場工程技術人員
和高等院校師生參考使用。

前言
第1章 緒論
1.1 問題的提出及研究意義
1.2 **外研究現狀
1.2.1 采場覆岩控制理論研究現狀
1.2.2 采場底板變形破壞理論研究
1.2.3 薄基岩煤層礦壓規律研究現狀
1.2.4 存在的問題
1.3 研究內容
1.4 研究方法與研究路線
1.4.1 研究方法
1.4.2 技術路線
第2章 礦井水文工程地質環境分析與評價
2.1 井田地質概況
2.1.1 地層
2.1.2 地質構造
2.1.3 煤層
2.2 礦井水文地質條件分析
2.2.1 區域水文地質特征
2.2.2 井田水文邊界條件及水文地質勘探類型
2.2.3 井田主要含水層及隔水層
2.2.4 礦床充水因素分析
2.2.5 礦井湧水量預算
2.3 礦井圍岩物理力學性質
2.3.1 黏土層的物理力學特征
2.3.2 岩樣的物理力學特征
2.4 上覆岩層對采煤影響的綜合評價
2.4.1 第四繫、新近繫地層結構特征
2.4.2 二1煤頂板岩層結構特征
第3章 薄基岩煤層開采工作面礦壓顯現規律
3.1 薄基岩煤層開采頂板破壞規律試驗
3.1.1 相似原理與相似材料
3.1.2 模型設計
3.1.3 試驗結果分析
3.2 薄基岩煤層綜采礦壓顯現規律觀測
3.2.1 觀測內容與方法
3.2.2 觀測結果分析
3.2.3 礦壓觀測的基本結論
第4章 薄基岩煤層覆岩破壞裂隙演化特征
4.1 分形基本知識
4.1.1 分形
4.1.2 分維
4.1.3 分形維數的計算方法
4.2 裂隙的幾何參數
4.2.1 裂隙的幾何特征
4.2.2 描述裂隙參數的常用分布函數
4.2.3 統計方法
4.3 裂隙的分形特征
4.3.1 裂隙分布的分形特征
4.3.2 裂隙長度和開度的分形特征
4.3.3 裂隙強度的分形特征
4.3.4 裂隙面粗糙度的分形特征
4.3.5 裂隙各向異性的分形特征
4.4 覆岩采動裂隙網絡演化的分形特征
4.4.1 采動岩體裂隙網絡研究方法
4.4.2 采動岩體裂隙網絡演化的分形規律
4.4.3 “上三帶”分形維數
4.5 覆岩破壞損傷的分形特征
4.5.1 損傷力學基本概念
4.5.2 損傷岩石的分形特征
4.5.3 覆岩破壞損傷的分形模型
第5章 厚松散層不同厚度基岩煤層圍岩運動規律
5.1 模型建立
5.1.1 FLAC3D簡介
5.1.2 模擬目的
5.1.3 三維模型建立
5.1.4 邊界條件的確定
5.1.5 岩體物理力學參數的選取
5.2 模擬結果分析
5.2.1 11011工作面模擬結果分析
5.2.2 不同厚度基岩模擬結果分析
第6章 薄基岩煤層覆岩破壞高度
6.1 覆岩破壞高度的研究方法
6.1.1 經驗公式法
6.1.2 物理模擬
6.1.3 數值模擬
6.1.4 現場實測
6.2 覆岩破壞高度的主要影響因素
6.2.1 開采方法與開采厚度
6.2.2 覆岩岩性和結構
6.2.3 地質結構
6.2.4 煤層傾角
6.2.5 工作面幾何參數
6.2.6 時間
6.3 基於人工神經網絡的裂隙帶高度預測
6.3.1 BP算法的改進
6.3.2 選擇學習和訓練樣本
6.3.3 模型結構
6.3.4 網絡的學習訓練
6.4 趙固一礦覆岩破壞高度研究
6.4.1 現場實測
6.4.2 相似模擬試驗
6.4.3 結果對比
第7章 突水威脅工作面底板破壞深度
7.1 底板破壞深度探測
7.1.1 觀測原理
7.1.2 現場觀測
7.1.3 觀測成果分析
7.2 底板岩體破壞的相似模擬試驗
7.2.1 模型設計
7.2.2 試驗結果分析
7.3 基於SVM的底板破壞深度預測模型
7.3.1 底板破壞深度影響因素分析
7.3.2 支持向量機原理
7.3.3 支持向量回歸機
7.3.4 預測模型設計
7.3.5 預測模型仿真實例
第8章 頂底板防治水技術措施
8.1 頂板防水(防潰砂)技術措施
8.1.1 露頭區保護安全煤岩柱的設計
8.1.2 開采技術措施
8.1.3 防水或防砂安全技術措施
8.2 底板突水威脅性評價
8.2.1 底板隔水層性質評價
8.2.2 含水層導升高度評價
8.2.3 底板突水性評價
8.3 底板加固技術措施
8.3.1 地面注漿站建設
8.3.2 注漿繫統工藝參數
8.3.3 造漿繫統
8.3.4 底板含水層注漿改造工程設計
8.3.5 注漿效果
第9章 結論與展望
9.1 主要結論
9.2 展望
參考文獻