目錄
前言
第1章 緒論1
1.1 松散層拱結(jié)構(gòu)研究意義1
1.2 松散層下采煤巖層控制研究綜述3
1.2.1 松散層下采煤巖層控制理論研究3
1.2.2 松散層下采煤覆巖破斷失穩(wěn)特征研究5
1.2.3 松散層下采煤覆巖與地表移動(dòng)規(guī)律研究6
1.3 松散層拱結(jié)構(gòu)研究框架和本書(shū)內(nèi)容7
1.3.1 松散層拱結(jié)構(gòu)研究框架7
1.3.2 本書(shū)內(nèi)容和主要學(xué)術(shù)觀點(diǎn)7
第2章 松散層拱結(jié)構(gòu)定義和形成條件10
2.1 松散層拱結(jié)構(gòu)形成機(jī)理10
2.1.1 松散層拱結(jié)構(gòu)定義10
2.1.2 松散層主應(yīng)力分布特征10
2.2 松散層拱結(jié)構(gòu)特征方程12
2.2.1 松散層拱結(jié)構(gòu)軸線(xiàn)方程12
2.2.2 松散層拱結(jié)構(gòu)矢跨比方程15
2.2.3 松散層拱結(jié)構(gòu)厚度方程16
2.2.4 松散層拱結(jié)構(gòu)形態(tài)影響因素18
2.3 松散層拱結(jié)構(gòu)形成條件22
2.3.1 松散層拱結(jié)構(gòu)判別公式22
2.3.2 松散層拱結(jié)構(gòu)工程驗(yàn)證24
第3章 松散層拱結(jié)構(gòu)承載性能和失穩(wěn)判據(jù)27
3.1 松散層拱結(jié)構(gòu)承載力學(xué)模型27
3.1.1 松散層拱結(jié)構(gòu)二維力學(xué)模型27
3.1.2 松散層拱結(jié)構(gòu)三維力學(xué)模型30
3.2 松散層拱結(jié)構(gòu)承載內(nèi)力分布特征35
3.2.1 工作面區(qū)域側(cè)壓系數(shù)36
3.2.2 松散層拱結(jié)構(gòu)上覆載荷36
3.2.3 松散層拱結(jié)構(gòu)矢跨比38
3.3 松散層拱結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和注漿加固方法40
3.3.1 松散層拱結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和失穩(wěn)判據(jù)40
3.3.2 松散層拱結(jié)構(gòu)壓密注漿加固方法42
第4章 松散層拱結(jié)構(gòu)形態(tài)特征和時(shí)空演化規(guī)律44
4.1 松散層相似材料配制和物理力學(xué)性質(zhì)44
4.1.1 松散層相似材料配比確定44
4.1.2 松散層相似材料物理力學(xué)參數(shù)46
4.2 松散層拱結(jié)構(gòu)形態(tài)特征和時(shí)空演化實(shí)驗(yàn)方案50
4.2.1 實(shí)驗(yàn)方案及位移和應(yīng)力監(jiān)測(cè)50
4.2.2 采動(dòng)覆巖主應(yīng)變場(chǎng)計(jì)算方法52
4.3 松散層拱結(jié)構(gòu)影響下覆巖主應(yīng)變場(chǎng)時(shí)空演化規(guī)律57
4.3.1 第一次松散層拱結(jié)構(gòu)形成時(shí)覆巖主應(yīng)變場(chǎng)57
4.3.2 第二次松散層拱結(jié)構(gòu)形成時(shí)覆巖主應(yīng)變場(chǎng)58
4.3.3 第三次松散層拱結(jié)構(gòu)形成時(shí)覆巖主應(yīng)變場(chǎng)58
4.3.4 第三次松散層拱結(jié)構(gòu)失穩(wěn)破壞后覆巖主應(yīng)變場(chǎng)59
4.4 基于應(yīng)變場(chǎng)的松散層拱結(jié)構(gòu)形態(tài)特征和時(shí)空演化規(guī)律59
第5章 松散層拱結(jié)構(gòu)對(duì)松散層載荷傳遞的影響62
5.1 松散層拱結(jié)構(gòu)載荷傳遞效應(yīng)物理模擬62
5.1.1 采動(dòng)覆巖應(yīng)力場(chǎng)演化規(guī)律62
5.1.2 松散層拱結(jié)構(gòu)對(duì)關(guān)鍵層載荷分布的影響65
5.2 松散層拱結(jié)構(gòu)載荷傳遞效應(yīng)數(shù)值模擬66
5.2.1 采動(dòng)覆巖力鏈場(chǎng)演化規(guī)律66
5.2.2 松散層拱結(jié)構(gòu)對(duì)覆巖載荷分布的影響68
5.3 基于松散層拱結(jié)構(gòu)的松散層載荷折減系數(shù)69
5.3.1 松散層拱結(jié)構(gòu)下伏關(guān)鍵層載荷分布函數(shù)69
5.3.2 松散層載荷折減系數(shù)確定方法73
5.4 松散層拱結(jié)構(gòu)在關(guān)鍵層判別中的應(yīng)用76
5.4.1 巖層控制的關(guān)鍵層結(jié)構(gòu)判別方法76
5.4.2 厚松散層礦區(qū)關(guān)鍵層結(jié)構(gòu)判別方法78
5.4.3 厚松散層礦區(qū)導(dǎo)水裂隙帶高度預(yù)計(jì)80
第6章 松散層拱結(jié)構(gòu)對(duì)采動(dòng)覆巖破斷失穩(wěn)的影響87
6.1 松散層拱結(jié)構(gòu)對(duì)關(guān)鍵層初次破斷的影響87
6.1.1 基本假設(shè)87
6.1.2 關(guān)鍵層初次破斷力學(xué)模型87
6.1.3 關(guān)鍵層初次破斷時(shí)撓度和內(nèi)力計(jì)算91
6.2 松散層拱結(jié)構(gòu)對(duì)關(guān)鍵層周期破斷的影響92
6.2.1 基本假設(shè)92
6.2.2 關(guān)鍵層周期破斷力學(xué)模型92
6.2.3 關(guān)鍵層周期破斷時(shí)撓度和內(nèi)力計(jì)算95
6.3 松散層拱結(jié)構(gòu)對(duì)砌體梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響96
6.3.1 砌體梁力學(xué)模型96
6.3.2 關(guān)鍵塊力學(xué)模型1/4100
6.3.3 關(guān)鍵塊穩(wěn)定性分析101
6.4 基于松散層拱結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵層破斷程序設(shè)計(jì)102
6.4.1 Visual Basic程序設(shè)計(jì)102
6.4.2 軟件功能測(cè)試與驗(yàn)證104
6.5 松散層拱結(jié)構(gòu)在采場(chǎng)礦壓控制中的應(yīng)用113
6.5.1 厚松散層礦區(qū)頂板關(guān)鍵層破斷規(guī)律113
6.5.2 厚松散層礦區(qū)砌體梁關(guān)鍵塊穩(wěn)定性分析118
6.5.3 厚松散層礦區(qū)工作面支架工作阻力確定123
第7章 松散層拱結(jié)構(gòu)對(duì)采動(dòng)覆巖和地表移動(dòng)變形的影響129
7.1 松散層拱結(jié)構(gòu)對(duì)采動(dòng)覆巖運(yùn)動(dòng)的影響129
7.1.1 采場(chǎng)上覆巖層移動(dòng)變形規(guī)律實(shí)驗(yàn)研究129
7.1.2 采場(chǎng)上覆巖層移動(dòng)變形規(guī)律實(shí)測(cè)研究131
7.2 松散層拱結(jié)構(gòu)對(duì)地表塌陷的影響134
7.2.1 厚松散層礦區(qū)地表塌陷工程實(shí)例134
7.2.2 松散層拱結(jié)構(gòu)對(duì)地表塌陷的影響機(jī)理136
7.3 厚松散層礦區(qū)巖層移動(dòng)等值加載原則140
7.3.1 松散層厚度對(duì)覆巖破斷的影響140
7.3.2 巖層移動(dòng)模擬研究中的等值加載142
7.4 松散層拱結(jié)構(gòu)在地表沉陷控制中的應(yīng)用143
7.4.1 厚松散層礦區(qū)地表塌陷防治技術(shù)143
7.4.2 條帶充填開(kāi)采工作面開(kāi)采參數(shù)設(shè)計(jì)144
7.4.3 條帶充填開(kāi)采充填材料與工藝系統(tǒng)145
7.4.4 條帶充填開(kāi)采工作面地表沉陷監(jiān)測(cè)147
參考文獻(xiàn)149