煤矿区构造控灾机理及地质环境承载能力研究2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

煤矿区构造控灾机理及地质环境承载能力研究PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第一章　绪论1

1.1　煤矿区地质环境承载能力的相关概念与研究意义1

1.2　煤矿区地质环境承载能力的影响因素与研究重点3

1.3 采煤沉陷及其相关领域的国内外研究现状与趋势5

1.3.1　矿产工业正在积极应对可持续发展提出的挑战5

1.3.2　建设“绿色矿区”是矿业可持续发展的必然选择6

1.3.3　研究采煤沉陷控制机理是建设“绿色矿区”的关键7

1.3.4　地质环境承载能力研究将得到进一步加强12

第二章　煤矿区地表环境灾害及其影响因素概述14

2.1 采煤沉陷对生态环境的危害14

2.1.1　破坏宝贵的土地资源14

2.1.2　破坏水资源且加剧水土流失16

2.1.3　造成地表土壤退化17

2.1.4　破坏地表建（构）筑物17

2.1.5　诱发次生地质灾害18

2.2　地下开采对地质环境的扰动18

2.2.1 开采深度18

2.2.2　开采厚度与采空区面积19

2.2.3　顶板管理与采煤方法20

2.2.4　开采速度20

2.2.5　重复采动21

2.3　地质环境固有的抗扰动能力21

2.3.1　构造介质21

2.3.2　构造形态22

2.3.3 构造界面22

2.3.4　构造应力22

2.3.5　地下水22

第三章　构造介质对采煤沉陷的控制24

3.1　煤矿区构造介质的地质-力学特征24

3.1.1　沉积岩的地质特征及其对力学性质的影响24

3.1.2　煤矿区常见构造介质的工程地质类型25

3.1.3　构造介质的三个要素25

3.2　不同构造介质采煤沉陷典型实例28

3.2.1　铜川某煤矿508工作面28

3.2.2　铜川某煤矿291工作面30

3.2.3　神府51101工作面和铜川905工作面32

3.3　覆岩综合硬度与采煤沉陷的关系34

3.3.1　覆岩类型划分34

3.3.2　相似材料模拟34

3.3.3　数值试验研究35

3.4　松散层比例与采煤沉陷的关系39

3.4.1 常见松散层及其力学性质40

3.4.2　数值试验研究40

3.5　关键层位置与采煤沉陷的关系42

3.5.1　关键层及其特征42

3.5.2　数值试验研究43

3.6　构造介质对采煤沉陷的控制作用45

3.7　构造介质对采煤沉陷的控制机理46

3.7.1　岩石的变形破坏机理46

3.7.2　岩体破坏机制与本构关系49

3.7.3　覆岩综合硬度和关键层的作用51

第四章　构造形态对采煤沉陷的控制55

4.1 单斜构造与采煤沉陷55

4.1.1 倾角分类55

4.1.2　建模与试验方法55

4.1.3　模拟开采试验56

4.1.4　试验结果对比67

4.2　褶皱构造与采煤沉陷68

4.2.1　试验模型与边界条件68

4.2.2　模拟开采试验71

4.2.3　试验结果对比75

4.3 构造形态对采煤沉陷的控制作用76

4.3.1　单斜构造对采煤沉陷的控制作用76

4.3.2　褶皱构造对采煤沉陷的控制作用77

4.4　构造形态对采煤沉陷的控制机理77

4.4.1 单斜构造对采煤沉陷的控制机理77

4.4.2　褶皱构造对采煤沉陷的控制机理80

第五章　构造界面对采煤沉陷的控制82

5.1 煤层覆岩中的构造界面及其特点82

5.2　块裂介质采煤沉陷的典型实例84

5.2.1 河南云盖山井田84

5.2.2　徐州董庄井田85

5.3 节理与采煤沉陷的关系86

5.3.1　节理倾角与采煤沉陷86

5.3.2　节理发育程度与采煤沉陷89

5.4　断层与采煤沉陷的关系92

5.4.1 隐伏断层下采煤引起的地表沉陷92

5.4.2　断层产状及组合形式与采煤沉陷95

5.5　构造界面对采煤沉陷的控制作用103

5.5.1　节理对采煤沉陷的控制作用103

5.5.2　断层对采煤沉陷的控制作用103

5.6　构造界面对采煤沉陷的控制机理105

5.6.1　构造界面的力学性质105

5.6.2　构造界面的力学模型和破坏准则107

5.6.3　节理对采煤沉陷的控制机理109

5.6.4　断层对采煤沉陷的控制机理112

第六章 构造应力对采煤沉陷的控制&114

6.1　煤矿区原岩构造应力基本状态114

6.1.1 地应力与构造应力114

6.1.2　大地构造背景与构造应力概况117

6.1.3　煤矿区原岩构造应力场的一般特点119

6.2　构造应力影响采煤沉陷的典型实例123

6.2.1 陶庄井田123

6.2.2　台吉井田124

6.3　构造应力与采煤沉陷关系的实验研究125

6.3.1　相似材料模拟实验装置125

6.3.2　相似材料模拟实验结果128

6.3.3　数值试验软件与建模136

6.3.4　数值试验结果137

6.4　构造应力对采煤沉陷的控制作用139

6.5　构造应力对采煤沉陷的控制机理139

6.5.1 煤层覆岩单元体平衡理论分析139

6.5.2　煤层覆岩弯曲变形理论分析143

6.5.3　构造应力与其他因素的关系分析146

第七章　煤层覆岩与地下水在采煤沉陷中的互馈效应148

7.1 煤矿区地下水系统的特点148

7.2　地下水对覆岩抗扰动能力的影响149

7.2.1　对岩体力学性质及应力状态的影响149

7.2.2　地下水对采煤沉陷影响的数值试验153

7.3 覆岩破坏对地下水系统的影响156

7.3.1　地下水向煤矿采空区渗流的机理156

7.3.2　采煤沉陷对地下水系统的改造效应157

7.4 固液耦合采煤沉陷模拟实验158

7.4.1 实验目的158

7.4.2　实验设备及材料158

7.4.3　实验过程及现象160

7.4.4　实验结果分析161

7.5　主要结论162

第八章　煤矿区地质环境承载能力评价方法与实例163

8.1　评价指标体系163

8.2　评价分级标准164

8.2.1　建筑物损坏等级164

8.2.2　土地损害等级165

8.2.3　地质环境承载能力等级166

8.3　评价方法及主要工作流程167

8.3.1 煤矿区原岩构造应力状态的确定方法167

8.3.2　地质环境承载能力评价工作流程168

8.3.3　地质环境本身抗扰动能力量化评价方法169

8.4　煤矿区构造应力状态分析实例170

8.4.1　研究区地质概况170

8.4.2　区域古构造应力-应变场演化历史分析171

8.4.3　现今区域构造应力-应变场的GPS测量174

8.4.4　井田构造反映的构造应力场特征174

8.5　建筑物下允许开采强度预测实例175

8.5.1　地质与开采条件175

8.5.2　计算机数值试验模型176

8.5.3　计算机数值试验结果176

8.5.4　安全开采尺寸预计178

8.5.5　预计结果验证179

8.6　地质环境承载能力评价实例179

8.6.1　评价区地质概况179

8.6.2　区域构造动力学背景180

8.6.3　矿区构造样式181

8.6.4　地质环境承载能力评价183

参考文献185