《渭北煤礦區(qū)采煤沉陷災變預警研究》依據(jù)構造環(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度之間的關系，通過預報臨界開采強度建立采煤沉陷災變的預警模型。采煤沉陷災變涉及因地下開采使地表建（構）筑物產生破壞，或者使導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。采煤沉陷災變預警模型的建立，實現(xiàn)了變“損害后治理”為“損害前防范”的“綠色礦區(qū)”建設理念，可為保護煤礦區(qū)生態(tài)環(huán)境提供理論和技術支撐。
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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采煤沉陷機理的研究5
1.2.3采煤沉陷預計的研究7
1.2.4采煤沉陷災變預警的研究10
2采煤沉陷災變與構造環(huán)境的關系12
2.1采煤沉陷災變12
2.2構造環(huán)境13
2.3構造環(huán)境對采煤沉陷災變的控制作用和控制機理15
2.3.1構造介質對采煤沉陷的控制15
2.3.2構造形態(tài)對采煤沉陷的控制18
2.3.3構造界面對采煤沉陷的控制24
2.3.4構造應力對采煤沉陷的控制27
2.4本章小結29
3構造環(huán)境要素對采煤沉陷的影響度分析31
3.1構造介質對采煤沉陷的影響度32
3.2構造形態(tài)對采煤沉陷的影響度37
3.3構造界面對采煤沉陷的影響度42
3.4構造應力對采煤沉陷的影響度46
3.4.1構造應力型采煤沉陷數(shù)值模擬46
3.4.2構造應力型采煤沉陷相似材料模擬48
3.5影響采煤沉陷災變的主要構造因素54
3.6本章小結59
4銅川礦區(qū)構造環(huán)境類型及其與采煤沉陷災變的關系60
4.1煤礦區(qū)構造環(huán)境劃分依據(jù)60
4.2銅川礦區(qū)地質概況及煤層賦存條件68
4.2.1地層與煤層68
4.2.2水文地質特征70
4.2.3構造特征70
4.3銅川礦區(qū)構造環(huán)境主要類型71
4.4深埋似連續(xù)介質型構造環(huán)境與采煤沉陷之間的量化關系72
4.4.1數(shù)值試驗模型的建立73
4.4.2深埋似連續(xù)介質型構造環(huán)境對采煤沉陷的影響77
4.4.3深埋似連續(xù)介質型構造環(huán)境對采煤沉陷影響的機理分析79
4.4.4深埋似連續(xù)介質型構造環(huán)境與采煤沉陷量化關系的確定81
4.5深埋不連續(xù)介質型構造環(huán)境與采煤沉陷災變之間的量化關系83
4.5.1數(shù)值試驗模型的建立83
4.5.2深埋不連續(xù)介質型構造環(huán)境對采煤沉陷的影響87
4.5.3深埋不連續(xù)介質型構造環(huán)境對采煤沉陷影響的機理分析93
4.5.4深埋不連續(xù)介質型構造環(huán)境與采煤沉陷量化關系的確定98
4.6本章小結101
5采煤沉陷災變辨識與預警103
5.1采煤沉陷的災變點103
5.1.1采煤沉陷Ⅰ類災變點103
5.1.2采煤沉陷Ⅱ類災變點104
5.2采煤沉陷Ⅰ類災變的辨識與預警105
5.3采煤沉陷Ⅱ類災變的辨識與預警107
5.3.1關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系115
5.3.5采煤沉陷Ⅱ類災變辨識與預警的實現(xiàn)116
5.4本章小結116
6應用實例118
6.1銅川礦區(qū)采煤沉陷Ⅰ類災變預警118
6.1.1銅川礦區(qū)王石凹井田地質概況119
6.1.2銅川礦區(qū)王石凹井田構造環(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類災變預警122
6.2銅川礦區(qū)采煤沉陷Ⅱ類災變預警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)徐家溝井田地質與采礦條件126
6.2.3銅川礦區(qū)采煤沉陷Ⅱ類災變預警128
6.2.4防止采煤沉陷Ⅱ類災變出現(xiàn)的措施131
6.3本章小結135
7結論136
參考文獻140
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