一、应用数值模拟方法研究煤层覆岩破坏规律（论文文献综述）
李磊[1]（2021）在《浅埋厚砂层近距离煤层开采覆岩结构演化规律研究》文中认为针对西部煤田亟需解决的近距离煤层重复采动影响及其覆岩致灾问题,本文以隆德煤矿近距离煤层开采为研究背景,采用相似材料物理模拟、数值计算、理论分析及现场实践等方法,分析重复开采条件下采场覆岩的破坏演化特征,探究近距离煤层重复开采条件下采场覆岩的力学行为特征及采动破坏变形影响因素,构建重复采动条件下采场覆岩隔水层破坏失效判据,提出近距离煤层重复采动条件下采场覆岩稳定性控制对策。本文主要取得了如下成果:（1）两层煤开采条件下,重复采动加剧了采场覆岩裂缝演化,当层间距离与采厚之比小于4时,层间采动裂缝发生破坏贯通,重复采动影响尤为明显;反之,当层间距离与采厚之比大于12.5时,层间采动裂缝未发生破坏贯通,此时层间岩体的稳定承载作用使得下伏煤层开采对上覆煤层采场覆岩的重复采动影响相对较小。（2）从应力场、位移场、采动破坏等揭示了近距离煤层开采重复采动导致采场覆岩隔水层呈现“三边固支一边不稳定支承的板结构”力学行为特征。（3）对于近距离煤层开采的重复采动条件,判断采场覆岩隔水层“三边固支一边不稳定支承的板结构”是否采动破坏失稳失效的关键位置有:首先是在首采面和接续面的沿走向实体煤一侧边界,其次是在首采面和接续面的垂直于走向的前方煤壁和后方切眼的超前采动影响短边界。（4）构建了重复采动条件下采场覆岩隔水层破坏失效的力学模型,得到了重复采动条件下采场覆岩板结构“给定变形”条件下的三边稳定固支一边不稳定支承的隔水岩层矩形板弯曲时的挠度函数:,并给出了力矩方程组及其应力方程组。（5）提出重复采动条件下采场覆岩隔水层破坏失效判据,即:采场覆岩的导水裂缝带高度作为空间影响判据;采场覆岩的最终沉降变形量是隔水岩层破坏失效的力学影响判据;煤柱固支边不稳定沉降归结为隔水岩层破坏失效的力学影响判据;隔水岩层的抗弯刚度、厚度属于自身属性判据;采空区的尺寸、隔水层距离下覆煤层的层间高度及其采场覆岩变形移动角均属于空间影响判据。（6）针对隆德煤矿近距离煤层工程地质条件,基于文中研究成果,提出下行重复采动时2-2煤层优先选用限厚开采的控制方案,限厚开采厚度为4.0m,通过钻孔冲洗液漏失量实测导水裂缝带高度99.95m,钻孔成像显示导水裂缝带高度94.15m,综合可得导水裂缝带高度并未触及2-2煤层上方的第四系底部含水层,开采方案成功有效,实现了隆德煤矿近距离煤层重复安全开采。
卢明皎[2]（2021）在《小保当二号井煤层群错距开采减损方案优化及对覆岩影响规律》文中提出陕北地区是我国煤炭资源的主产区,但该区域水资源短缺、生态脆弱,由煤炭开采引起的地表开裂和地下水渗漏等环境问题日益突出。因此,如何实现煤炭安全、高效开采的同时最大限度减小对生态脆弱区环境的损害,达到煤炭资源大开发与生态环境保护协调发展是当下的主要目标。为深入研究陕北煤层群重复采动下覆岩导水裂隙发育及错距开采应力传递规律,从根本上揭示煤层群错距开采对覆岩的影响机理,本文从煤层群开采区段煤柱错距方面入手,以小保当二号井为工程背景,综合运用理论分析、数值模拟和相似材料模拟等研究手段,对煤层群错距开采减损力学机理进行分析,并对煤层群错距方案进行了优化。主要结果如下:通过对煤层群错距开采区段煤柱应力传递机理进行分析,推导出合理的错距范围表达式;概化出煤层群错距开采模型,并结合小保当二号井工程实例计算出合理错距范围。错距煤柱范围σzz曲线呈“峰”状分布,煤柱中心出现主应力峰值;错距煤柱中心范围Z方向下沉值呈现“几”字形分布,煤柱中心下沉值最小。覆岩应力分布、煤柱中心应力峰值及煤柱Z方向下沉值,三者存在一致的最佳状态。双煤层错距开采时,最优错距为40m,最不利（最劣）错距为0m;煤层群错距开采时,在保持双煤层最优错距（40m）不变的情况下,其最优错距也为40m,最不利（最劣）错距为0m。最不利错距开采方案,导水裂隙带最大发育高度210m,为最优方案的1.1倍;覆岩6条裂隙导通地表,是最优方案的1.5倍;地表裂缝最大宽度为0.75m,为最优方案的1.67倍;地表裂缝最大错台为1.2m,是最优方案的20倍;地表下沉曲线发生2次突变,地表可见明显裂缝及隆起区3处。煤层群错距减损最优方案能够有效降低覆岩导水裂隙带发育高度,减轻地表裂缝发育强度,充分地实现保水减损开采。研究结果可为陕北煤层群减损开采提供一定的理论依据和参考。
孟祥镇[3]（2021）在《钱营孜煤矿E3213工作面覆岩破坏移动规律研究》文中提出我国薄基岩煤层开采的面积广泛,产量巨大,但是由于水-岩耦合导致的突水灾害事故的频繁发生,不仅造成了巨大的经济损失,而且破坏了地下水环境,同时造成严重的社会危害。E3213工作面为钱营孜煤矿首个留设防砂煤柱开采的工作面,无成功经验可供借鉴。若不采取工程措施,存在突水溃砂的可能性,因此,开展E3213工作面覆岩结构分析与破坏移动发育规律研究是十分必要的。论文在查阅国内外覆岩破坏移动演化规律最新研究成果的基础上,结合钱营孜煤矿E3213工作面覆岩结构特征,设计并实施了瞬变电磁、无线电波透坑对E3213工作面的覆岩及DF2断层构造的富水性、形态、影响范围进行探查,对物探异常区设计并施工了探查验证钻孔;工作面回采后在地面采用冲洗液消耗量、钻孔电视等方法手段,施工了两个采后“两带”高度探测孔。在此基础上,以采动岩体渗流和岩层控制为基础,通过室内单轴抗拉抗压强度试验对现场“两带”高度探查钻孔的岩芯进行了力学参数测试,根据试验结果构建采动演化分析模型,利用FLAC3D软件进行计算机模拟,展示了采动后上覆岩层的动态演化特征,获得如下研究成果:（1）钱营孜煤矿E3213工作面机巷长度1154m,风巷长度1132m,切眼宽301m,工作面最高点顶板标高-221.697m,工作面上覆基岩面标高为-153.8m～-156.5m,平均煤厚3.3m,平均倾角11°,采用综合机械化采煤,全部垮落法管理顶板。（2）设计安装瞬变电磁探测点共计273个,总工程量2700m,无线电波透坑布置发射点70个,接受点242个,侧线长度2400m,透视距离350m,瞬变电磁探测出一个富水异常区,无线电波透坑探测出8个异常区;针对异常区,在E3213里段机巷设计并施工了探查验证钻孔13个,总工程量907m,在里段切眼上口设计2个仰上探查覆岩组合特征、“四含”厚度与富水性钻孔,总工程量265m,在里段切眼下口设计3个仰上探查覆岩组合特征、“四含”富水性厚度富水性探查钻孔,总工程量600m,最高点对应位置的基岩面标高经钻探验证为-155.6m。（3）E3213工作面附近第三隔水层厚24.15m～78.00m,平均44.44m,第三隔水层赋存稳定,“四含”较为平坦,厚0m～9.45m,平均2.06m,呈零星发育,且主要分布在工作面西侧。“四含“的单位涌水量q=0.00066 L/（s?m）～0.0014 L/（s?m）、渗透系数K=0.00043m/d～0.014578m/d,表明“四含”富水性弱,按“三下”开采规范划分的水体采动等级为Ⅱ类,E3213工作面可留设防砂煤柱进行开采。（4）根据采后“两带”高度探测孔资料,煤层顶板主要由泥岩﹑砂质泥岩和粉砂岩组成,泥岩、粉砂岩等阻隔水性能较好的覆岩占比较高,“四含”探查钻孔揭露结果泥岩含量占比80%以上,“两带”高度孔揭露结果泥岩含量占比90%以上,岩石力学测试结果表明其单轴抗压强度为6.66Mpa～35.3MPa,覆岩结构类型属软弱～中硬类型,根据“三下”开采规范,按采高4.0m计算防砂安全煤岩柱高度45.6m,小于实际留设的66m,满足《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规范》要求,E3213工作面具备了安全开采条件。（5）依据采后“两带”高度孔钻孔柱状图,室内单轴试验对钻孔岩芯取样进行试验获取的岩性力学参数,构建了E3213工作面的数值模型,运用了FLAC3D计算机数值模拟,对工作面顶板采动的位移,应变,塑性变化做出了计算机数值模拟分析,并得出了在数值模拟下覆岩垮落带发育高度为10.9m,导水裂隙带发育高度为42m。（6）依据采后周期来压期间,垮落带和导水裂隙带发育程度高的特点,在该工作面浅部设计并施工了L1、L2二个“两带”高度探测孔,采用钻孔冲洗液消耗量、孔内水位观测、钻孔电视、卡钻、掉钻、孔口吸风等手段方法,实测工作面采后垮落带高度10.68m～11.98m,导水裂隙带高度40.86m～44.98m,垮采比2.97～3.33,裂采比11.35～12.49,与规程计算、数值分析采动覆岩破坏演化规律成果较为接近,可作为相似工作面煤岩柱留设与安全评价的依据。（7）论文完成时,E3213工作面已经安全开采426m,未发生突水溃砂安全生产事故,工作面涌水量5m3～15m3,表明论文研究所采用的物探预测,钻探探查验证,岩石力学性能实验室分析测试,覆岩破坏演化规律数值模拟、采后两带发育高度实测相互验证的覆岩破坏移动演化规律研究思路可行,得出E3213工作面具备安全开采条件的结论可靠。图[29]表[18]参[91]
徐树媛[4]（2020）在《厚黄土区松散含水层地下水对煤矿开采响应机制的研究》文中研究说明在我国中西部的黄土高原地区,气候干旱,第四系松散含水层中地下水既是居民生活与生产的重要供水水源,又是生态环境需水的重要保障。在薄基岩矿区,地下矿井的开采破坏了上覆松散含水层,造成含水层地下水位下降,水资源供需矛盾加剧,生态环境恶化。而在采深较大的晋东南厚黄土区,煤层开采对松散含水层未造成直接影响,越流引起的松散含水层中地下水持续下渗、漏失常常被忽视。因此,综合研究厚黄土区松散含水层地下水对煤矿开采的响应机制,可为实现保水开采、构建绿色矿山,保障生态资源与经济协调发展提供理论依据。本次研究以晋东南常村煤矿为研究基地,从水资源保护角度出发,重点关注松散含水层地下水受煤层开采的间接影响,通过其底部弱透水层越流排泄这一事实,采用相似材料模型实验研究了不同开采条件下覆岩及松散层底板相对隔水层的移动变形破坏规律,以及采动岩体的残余裂隙发育和分布特征,分析了松散含水层受矿井开采的影响机理;利用渗透实验测试了冒落带、裂隙带内不同裂隙率采动岩体的渗透系数,分析了采动岩体渗透性的变化规律与空间分布特征;通过数值模拟方法,系统探讨了厚黄土区松散含水层受矿井开采的影响程度及响应机制。研究获得了如下主要结论:（1）相同开采地质背景下,同一层位采动覆岩的垂直位移量与覆岩高度、累计采厚呈正相关。不同层位的覆岩垂直位移量与其距离采区的远近呈负相关,位置越接近煤层,最大位移量越接近开采厚度。（2）煤层顶板采动覆岩的裂隙发育与采区长度、煤层累计开采厚度、覆岩高度呈正相关。采动覆岩裂隙率自下而上逐渐减少,采空区两侧裂隙发育区大于中部压实区。（3）采动覆岩裂隙场不同区域的渗透系数基本随裂隙率的增加而增强。冒落带采动岩体的渗透系数为0.081 cm/s～6.847 cm/s,裂隙带采动岩体的垂向渗透系数与水平渗透系数分别为0.067 cm/s～0.228cm/s与0.744 cm/s～2.546 cm/s。采动岩体渗透系数最大值位于规则冒落带的裂隙发育区,最小值位于煤壁支撑区与不规则冒落带的重新压实区。（4）松散含水层底板弱透水层的变形程度是松散含水层地下水位下降速率变化的直接原因。松散含水层底板弱透水层的变形与煤层覆岩高度呈负相关,与开采厚度呈正相关,产生位移的宽度大于采空区长度。当松散含水层底部粘土层的最大下沉量大于0.9 m,或其弯曲下沉面积达156 m2时,即当粘土隔水层的垂直位移量与采宽的比值大于1:300时,隔水层结构遭到破坏,渗透性能发生变化,煤系地层上覆松散含水层稳定性受到采掘影响。（5）地下煤层开采对上覆松散含水层地下水的影响机理存在直接破坏与间接影响两个方面。其一,导水裂隙带沟通松散含水层,地下水直接渗入采空区;其二,煤层顶板裂隙水被疏干,其与上覆松散含水层间的水头差增大,松散含水层中地下水在高水力梯度的作用下,越流补给裂隙含水层,间接受到采动影响。（6）松散含水层受开采的影响程度分三级:含水层位于开采直接影响区内,地下水位迅速下降,含水层被疏干;含水层位于开采扰动影响区内,隔水岩组遭到破坏,地下水位下降速率出现波动与加速;含水层位于开采影响轻微区内,水位下降速率稳定,仅由水头差引起。（7）采煤对松散含水层的影响程度取决于矿井开采条件、松散含水层底板弱透水层性质以及松散含水层水力特征等因素。开采条件与地质背景不变的情况下,基岩隔水层厚度大于140 m,含水层底板弱透水层厚度大于40 m或渗透系数小于10-6cm/s,均能有效防止松散含水层地下水位的下降。
饶家健[5]（2020）在《顾桥矿北二采区离层发育特征及水害形成机制研究》文中提出煤炭在开采过程中时刻面临着各种安全问题,其中,离层水害作为一种新兴的矿井水害类型,其突水前兆不明、瞬时突水量大、突水危害性强,时刻威胁矿井安全生产,引起人们的极大重视。为了保障矿井生产过程中免受离层水害所造成的经济损失和安全问题,需对煤层开采过程中离层空间发育特征及水害形成机制进行深入研究。选取顾桥矿北二采区11-2和13-1煤开采过程中覆岩作为研究对象,采用关键层理论、FLAC3D数值模拟,结合物探结果分析研究煤层采动过程中覆岩破坏规律并确定煤层采动后导水裂缝带高度;以11-2和13-1煤覆岩地质条件为基础,运用RFPA数值模拟软件,建立计算模型,直观的体现采动覆岩破坏后位于导水裂缝带外离层空间的发育情况;以离层空间周边水源及补给条件为基础,分析离层充水并发育离层水情况;基于离层水害的形成要素建立离层水害危险性评价系统,并将其运用到顾桥矿北二采区,对离层水害危险性进行评价。图40表20参101
吴茂林[6]（2020）在《薄基岩砂岩顶板工作面开采覆岩破坏规律研究》文中研究表明煤矿安全生产过程中,由于覆岩破坏引发的顶板事故给煤矿带来了巨大的经济损失和人员伤亡。掌握覆岩破坏的发育规律,对于厚松散层下薄基岩工作面开展具有重要的意义。针对淮南矿业集团张集煤矿A组煤覆岩破坏,通过地质分析、岩石力学性质测试、数值模拟和电法监测,获得了研究工作面的覆岩破坏发育特征,主要结论如下:工作面为厚松散层下采煤,顶板基岩段约45m,主要岩性为中细砂岩、中粗砂岩和砂质泥岩。中细砂岩层面具有泥质并见较多的白云母碎片,硅钙质胶结,含泥质包体。通过顶板岩层取芯,进行岩石力学性质测试,表明本工作面顶板砂岩岩层属坚硬岩层。建造模型使用FLAC3D数值模型软件进行模拟,结果表明:在工作面回采中,上部顶板岩层出现塑性破坏区,并且在煤层回采过程中工作面顶板和底板岩层由于受到应力作用发生拉伸和剪切破坏,且前期以拉伸破坏为主,后期伴随着剪切破坏。工作面上覆岩层塑性区破坏形态呈“马鞍状”分布,导水裂隙带高度45m。通过在现场布置地电场观测系统对工作面开采过程中顶板岩层的破坏情况进行监测,结果表明在本工作面砂岩根据监测结果确定了垮落带发育高度为18m,位于中粗砂岩和中细砂岩界面处;导水裂隙带发育高度为40m以上接近基岩面的位置。工作面超前应力影响范围为100m。在监测段煤层采高4.3m,垮采比为4.19,裂采比大于9.3。本工作面顶板岩层覆岩破坏带的发育呈现出小块段垮落与变形特征,反映顶板岩层中无控制覆岩破坏的关键层存在。由数值模拟结果和现场实测,综合分析确定工作面垮落带高度为18m,导水裂隙带高度为40m以上接近基岩面的位置。根据岩性特征及其力学性质测试,分析岩层顶板强度类型,再结合数值模拟结果和现场实测,可以更好地分析研究工作面覆岩破坏变形与破坏的动态变化过程,反映覆岩破坏发育规律。图[20]表[11]参考文献[108]。
金璐[7]（2020）在《浅埋煤层薄基岩下采动覆岩破坏动态演化规律研究》文中研究说明浅埋煤层薄基岩下突水溃砂是顶板水害的类型之一。在我国西部地区,矿井水害时有发生,特别是突水溃砂情况最严重。这是由于西部矿区多为浅埋煤层,上覆基岩较薄,一旦由于煤层采动产生的覆岩裂隙贯穿到了含水层,会造成突水乃至溃砂的极其容易产生威胁矿井工作人员生命安全和社会财富的矿井水害。为了防止这种水害的发生,保证我国宝贵的煤炭资源能够顺利有序地开发,本文的研究具有重大的现实意义,并且希望本文的研究可以为西部煤矿安全开采提供合理依据。本文以锦界煤矿31114工作面为地质背景,分析其水文地质条件,采用经验公式法、实测类比法、物理相似材料模型试验方法和FLAC3D数值模拟方法,探究采动覆岩的破坏规律并得出结论。这四种方法得到结论比较相近,得到垮采比和裂采比分别为3和14,并将覆岩破坏过程分为:初次垮落段-垮落带发育段-裂隙带发育段-覆岩变形稳定段,这四个阶段。通过对物理相似材料模型和数值模型的竖向应力进行分析研究,得到竖向应力值随煤层开采的动态变化规律:当开采至测点正下方,上覆岩层产生卸压作用,当工作面推进距离更远,测点可能进入煤壁影响区产生升压作用;煤层以上30、40m的水平面上相同位置的测点随煤层推进时空演化趋势相同,而煤层以上50m水平面几乎不受煤层推进影响。对采动覆岩的裂隙图片进行二值化等一系列处理,并用PCAS对裂隙进行细观的定量分析并得出裂隙随工作面的时空演化规律:裂隙的裂隙率、裂隙条数和总长度这三个指标,在煤层开采的过程中,随时空演化的大体趋势一致,都成总体上升趋势。平均长度先是增长到一定峰值之后略有回落。而平均宽度是整体呈下降趋势。裂隙在煤层开采过程中的变化过程大体可分为:产生-张开-贯通-闭合这四个阶段。本文采用模糊数学危险性评价方法,结合突水危险源理论,对31114工作面进行突水危险性评价。对突水危险源就行细化分级,建立总目标层、一级指标和二级指标,并对这些指标建立评语集,同时对评价等级进行赋分;结合前文的真实地层情况、相似材料模型试验和数值模拟结果对随工作面推进20、40、60、80、100、120m时分别对二级指标建立模糊关系矩阵和综合评价向量,再向上递推,最终对总目标（浅埋煤层突水危性）做出模糊数学综合评判;针对模糊数学给出的危险性评价,提出有效的预防手段和治理措施。该论文有图42幅,表14个,参考文献109篇。
毕煜[8]（2020）在《软弱顶板重复采动下导水裂隙发育规律及开采上限研究》文中研究指明随着我国东部矿区浅部煤炭资源的逐步枯竭,大量煤矿的开采条件日趋复杂,尤其在东部矿区,向深部开采、各类水体（含松散层下）及建筑物下开采是近年来我国东部矿区煤炭资源开采面临的主要问题。论文以位于山东省的龙口矿区为例,针对该矿区面临的海域下软岩顶板条件及多煤层重复开采问题,重点研究在该区典型矿井软岩顶板的含隔水层结构条件、海水及第四系含水层水的下渗界面的基础上,采用理论分析、模拟研究、实测对比等方法研究重复采动下软弱顶板的叠加破坏特征,最后确定多煤层重复采动条件下的安全开采上限。论文的主要研究成果如下:（1）利用现有勘探资料,结合相关理论研究分析确定了研究区第四系松散层“复合型含隔水层”的结构特征;利用水化学分析,水文观测法研究了海水及浅层地下水的水质、水位差异,综合确定了研究区内海水的下渗界面为第四系“一隔”,第四系“下含”入渗下界面为基岩风氧化带隔水层;从偏安全角度判定研究区的水体采动等级为I级。（2）通过FLAC3D数值模拟、相似材料模拟研究了软弱顶板上行重复采动下的叠加破坏效应,结合经验公式、导高实测资料对比,结果表明:发育高度方面,上层煤4m采厚条件下采空区两侧导水裂缝带最大高度为55m,进入泥岩、钙质泥岩层组;发育形态方面,研究区软弱的岩层结构条件使采空区前后方难以形成足够支撑,会形成“梯台”型导水裂缝带发育的基本特征。研究区两层煤间距大于叠加效应影响的临界值12m,上行重复开采时二者的叠加破坏效应不明显。（3）在上述研究成果基础上,以不波及第四系“下含”为基本原则,确定H1105工作面正常部位防水煤岩柱尺寸67m,断层处防水煤岩柱尺寸78m;采厚4m时,开采上限综合确定为-168m,且基岩厚度及保护层厚度在工作面范围内满足防水煤岩柱留设要求。最后,结合H1105工作面的地质、水文地质结构特征,综合评价了上行开采的可行性和安全性,研究区具备上述设计开采上限条件下安全开采的基本水文地质条件。论文的研究成果对于水体下软岩顶板重复采动条件下的地下水流场演化、下渗界面分析、覆岩破坏规律研究及开采上限综合确定等方面具有重要的实践价值。该论文有图88幅,表30个,参考文献101篇。
赵高博[9]（2020）在《高强度长壁开采覆岩破坏传递特征及其充分采动判据》文中研究指明随着煤炭开采技术与装备水平的提升,高强度长壁开采（简称“高强度开采”）已成为我国煤矿的主要开采模式。但煤炭高强度开采诱发的岩层移动剧烈、地表与生态损伤严重,且控制与修复技术难度大、成本高,是制约我国煤炭安全高效绿色集约化开采的关键性技术难题,研究高强度开采覆岩破坏传递特征及其充分采动判据可为解决该难题提供岩层移动部分的理论基础。本文采用理论分析、数值模拟等方法主要对高强度开采覆岩破坏高度（也称“导水裂缝带高度”）计算与覆岩破坏充分采动判据进行了公式化与定量化的研究,主要得到以下结论:（1）采用理论分析、统计分析与经验公式等方法,分析了影响高强度开采覆岩破坏的因素:覆岩岩性、覆岩组合结构、煤层赋存状态（采深、倾角等）、采煤方法、顶板控制方法、开采厚度、工作面走向长度、工作面倾向长度、工作面推进速度、覆岩破坏残余变形。（2）分析了高强度开采覆岩破坏传递的过程,并将其划分为传递发育阶段与传递终止阶段;提出了“π”形采动覆岩模式,并将采动覆岩划分为四个区域:覆岩破坏区域、覆岩悬空弯曲区域、覆岩悬伸弯曲区域和原岩应力区域,并分析了各个区域的特征。（3）提出了覆岩破坏的判据:极限悬空距与极限悬伸距,建立了相应的采动覆岩破坏力学模型,给出了一种基于覆岩破坏传递特征的计算高强度开采覆岩破坏高度理论新方法,应用于某高强度开采工作面,并与数值模拟结果、现场实测结果进行了综合对比分析,验证了该理论计算方法的合理性。（4）提出了以二维平面“梯形-面积”、三维空间“四棱台-体积”为依据的覆岩破坏充分采动的理论判别方法,并将长壁开采三维覆岩破坏及地表下沉简化为四类采动影响体积之间的关系:采空区长方体体积、上覆岩层预破坏四棱台体积、覆岩破坏后的体积与地表下沉体积,得出了覆岩破坏充分采动时覆岩破坏高度理论表达式与覆岩“两带”破坏模式的理论判别式。（5）以某高强度开采工作面为原型,建立并校核了考虑现场最大、最小水平主应力方向与工作面推进方向夹角的三维数值模型,分析了工作面不同开采因素对覆岩破坏充分采动的影响,得到高强度开采工作面达到覆岩破坏充分采动时的推进距离与开采厚度成正比,与工作面倾向长度、深厚比、开采速度成反比。给出了高强度开采覆岩破坏充分采动的判据公式及其适用条件,并进行了验证。上述研究提出了一种计算高强度开采覆岩破坏高度的理论方法,给出了高强度开采覆岩破坏充分采动的理论判别方法与判据公式,对现代化矿井实施保水开采、“三下”开采、瓦斯治理的解放层开采等方面具有一定的理论指导意义。
王汉斌[10]（2020）在《急倾斜多煤层开采诱发覆岩及地表移动规律研究》文中提出急倾斜煤层的地下开采易诱发采空区上覆岩层与地表发生剧烈变形破坏。前人对急倾斜单煤层开采岩层与地表移动问题进行了深入研究,但是,针对急倾斜多层煤开采诱发岩移模式及机理研究仍不充分。因此,亟需研究急倾斜多煤层开采诱发覆岩及地表的变形等力学行为发展演变规律。据此,本文结合力学分析法、相似材料物理模型试验法以及离散元数值模拟法,深入研究了急倾斜多煤层开采诱发岩层移动模式及机理,取得如下成果:（1）通过相似材料物理模型试验与数值模拟分析,揭示了急倾斜多煤层开采诱发岩层移动规律。多层急倾斜煤层开采初期,岩体破坏以顶板的小范围垮落破坏为主;采空区顶板悬漏一定范围后,煤层顶板方向的岩体发生挤入采空区的滑移破坏。在上下岩体垂向压力和已经垮落稳定的破碎岩体的横向力作用下,采空区之间岩柱发生类似多米诺效应的二次复合垮塌。采空区上覆岩层的垮落在时间尺度上有一定的滞后性,此外,采空区覆岩中会出现狭窄空洞,空洞以非线性的运动轨迹在倾斜岩层中向上传播,空洞的尺寸一般在逐渐减小,形态由离层逐渐转变为裂缝。（2）提出了一种基于岩块位移变异系数的受扰动岩体分带准则。该准则基于离散元数值模拟结果,首先将急倾斜煤采空区受扰动岩体划分成若干个小区块,然后根据各个区块内岩块位移的变异系数变化特征确定三带界线及范围,最后建立了急倾斜多煤层采区上覆受扰动岩体的分带准则,实现了急倾斜煤采空区受扰动岩体的带区划分。（3）通过考虑冒落带岩体蠕变的离散元分析,揭示了急倾斜多煤层开采地表残余变形规律。多层急倾斜煤层采空区的地表残余沉降特征曲线一般呈“W”形态,地表塌陷坑边缘处的地表残余变形较大,而塌陷坑中心区域的地表残余变形较小;急倾斜多煤层采空区的活化呈周期性变化,致使地表残余沉降的下沉速度特征曲线通常呈“波浪”形态。
二、应用数值模拟方法研究煤层覆岩破坏规律（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、应用数值模拟方法研究煤层覆岩破坏规律（论文提纲范文）
（1）浅埋厚砂层近距离煤层开采覆岩结构演化规律研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究发展现状 |
| 1.2.1 采动覆岩运动及破裂规律研究现状 |
| 1.2.2 采场底板岩层破坏理论研究现状 |
| 1.2.3 近距离煤层开采覆岩运动规律研究现状 |
| 1.2.4 发展现状评述及存在问题 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 技术路线 |
| 2 近距离煤层重复采动条件下采场覆岩裂缝场演化特征 |
| 2.1 近距离煤层开采工程的安全影响问题分析 |
| 2.2 近距离煤层重复采动条件下采场覆岩破坏相似模拟试验分析 |
| 2.2.1 相似模拟试验目的 |
| 2.2.2 相似模拟试验平台 |
| 2.2.3 试验材料制备及模型构建 |
| 2.2.4 相似模拟试验试验结果分析 |
| 2.3 近距离煤层重复采动条件下采场覆岩失稳演化的影响特征 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 近距离煤层重复采动条件下采场覆岩力学演化规律研究 |
| 3.1 数值模型建立及模拟方案设计 |
| 3.2 同煤层接续开采条件下重复采动影响的力学演化特征 |
| 3.2.1 同煤层接续开采条件下采动应力场演化特征 |
| 3.2.2 同煤层接续开采条件下采动位移场演化特征 |
| 3.2.3 同煤层接续开采条件下采动破坏分布特征 |
| 3.3 同煤层接续开采条件下采场覆岩隔水层重复采动影响特征 |
| 3.3.1 同煤层接续开采条件下采场覆岩隔水层采动应力场演化特征 |
| 3.3.2 同煤层接续开采条件下采场覆岩隔水层采动位移场演化特征 |
| 3.4 两层煤下行开采条件下重复采动影响的力学演化特征 |
| 3.4.1 两层煤下行开采条件下采动应力场演化特征 |
| 3.4.2 两层煤下行开采条件下采动位移场演化特征 |
| 3.4.3 两层煤下行开采条件下采动破坏分布特征 |
| 3.5 两层煤下行开采条件下采场覆岩隔水层重复采动影响特征 |
| 3.5.1 两层煤下行开采条件下采场覆岩隔水层采动应力场演化特征 |
| 3.5.2 两层煤下行开采条件下采场覆岩隔水层采动位移场演化特征 |
| 3.6 两层煤下行开采层间距对采场覆岩隔水层重复采动影响特征 |
| 3.6.1 两煤层不同层间距条件下采场覆岩隔水层采动应力场演化特征 |
| 3.6.2 两煤层不同层间距条件下采场覆岩隔水层采动位移场演化特征 |
| 3.6.3 两煤层不同层间距条件下采场覆岩隔水层采动破坏分布特征 |
| 3.7 两层煤开采不同厚度对采场覆岩隔水层重复采动影响特征 |
| 3.7.1 两层煤不同开采厚度的采场覆岩隔水层采动应力场演化特征 |
| 3.7.2 两层煤不同开采厚度的采场覆岩隔水层采动位移场演化特征 |
| 3.7.3 两层煤不同开采厚度的采场覆岩隔水层采动破坏分布特征 |
| 3.8 两层煤重复采动条件下采场覆岩力学演化规律总结 |
| 3.9 本章小结 |
| 4 重复采动条件下采场覆岩隔水层破坏机理及其判据研究 |
| 4.1 采场覆岩隔水层受采动影响的力学行为特征 |
| 4.2 采场覆岩隔水层力学模型分析 |
| 4.2.1 采场覆岩隔水层力学模型建立 |
| 4.2.2 采场覆岩隔水层板结构受力变形力学模型解析 |
| 4.3 采场覆岩隔水层采动受力变形及其破坏的影响因素分析 |
| 4.3.1 工作面推进长度对隔水岩层弯曲影响特征 |
| 4.3.2 最大沉降量对隔水岩层弯曲影响特征 |
| 4.3.3 采场覆岩变形移动角和层间高度对隔水岩层弯曲影响特征 |
| 4.3.4 不稳定固支边界下沉对隔水岩层弯曲影响特征 |
| 4.3.5 抗弯刚度和厚度对隔水岩层弯曲影响特征 |
| 4.4 采场覆岩隔水岩层采动影响的破坏失效判据 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 近距离煤层重复采动条件采场覆岩控制技术研究 |
| 5.1 近距离煤层重复采动条件下采场覆岩隔水层稳定性控制关键 |
| 5.2 重复采动条件下采场覆岩隔水层承载稳定控制技术方案比较 |
| 5.3 近距离煤层开采采场覆岩隔水层稳定性控制对策 |
| 5.3.1 隆德煤矿近距离煤层开采工程地质条件 |
| 5.3.2 近距离煤层重复采动条件下采场覆岩隔水层稳定性控制对策 |
| 5.4 近距离煤层重复采动条件下采场覆岩控制效果实测分析 |
| 5.4.1 近距离煤层重复采动条件下采场覆岩实测试验区概况 |
| 5.4.2 近距离煤层重复采动条件下采场覆岩裂缝演化实测 |
| 5.5 近距离煤层重复采动条件下采场覆岩控制效果分析 |
| 5.5.1 采场覆岩钻进地层原位揭露情况实测分析 |
| 5.5.2 采场覆岩钻孔冲洗液漏失量实测分析 |
| 5.5.3 采场覆岩采动裂缝钻孔成像实测分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（2）小保当二号井煤层群错距开采减损方案优化及对覆岩影响规律（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 “保水采煤”与减损开采研究现状 |
| 1.2.2 煤层群开采覆岩破坏规律研究现状 |
| 1.2.3 煤层减损开采研究方法现状 |
| 1.3 研究内容及目标 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究目标 |
| 1.4 研究方法及技术路线 |
| 1.4.1 研究方法 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 2 研究区概况 |
| 2.1 矿区自然地理 |
| 2.1.1 位置与交通 |
| 2.1.2 矿区地形地貌 |
| 2.2 矿区地质 |
| 2.2.1 井田地层特征 |
| 2.2.2 井田煤层 |
| 2.2.3 含水层特征 |
| 2.2.4 隔水层特征 |
| 3 煤层群错距开采力学机理分析 |
| 3.1 基于弹性理论的煤层群错距开采力学机理分析 |
| 3.1.1 最小开采错距分析(l_(min)) |
| 3.1.2 最大开采错距分析(l_(max)) |
| 3.2 基于塑性滑移线场理论的煤层群错距开采分析 |
| 3.3 工程实例分析 |
| 3.3.1 煤层群错距开采弹性理论计算 |
| 3.3.2 煤层群错距开采滑移线场计算 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 煤层群错距开采最优减损方案比选 |
| 4.1 三维模型及模拟方案 |
| 4.2 双层煤数值模拟及错距优选 |
| 4.2.1 双层煤开采数值模拟方案 |
| 4.2.2 双煤层错距方案优选分析 |
| 4.3 煤层群开采数值模拟及错距优选 |
| 4.3.1 煤层群开采数值模拟方案 |
| 4.3.2 煤层群错距方案优选分析 |
| 4.4 煤层群错距开采优选方案PFC数值模拟验证 |
| 4.4.1 主要岩层细观参数标定 |
| 4.4.2 离散元(PFC2D)数值模拟初始模型 |
| 4.4.3 双煤层最优与最不利错距模型验证 |
| 4.4.4 煤层群最优与最不利错距模型验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 煤层群错距开采最优减损方案对覆岩的影响规律 |
| 5.1 煤层群错距开采相似材料模拟 |
| 5.1.1 相似材料模拟实验方案设计 |
| 5.1.2 实验配比及监测手段 |
| 5.2 对比模拟实验过程分析 |
| 5.2.1 煤层群最不利模型开采过程 |
| 5.2.2 煤层群最优模型开采过程 |
| 5.3 覆岩导水裂隙带发育高度规律分析 |
| 5.4 地表裂缝发育及地表沉陷分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 作者在攻读硕士学位期间取得的科研成果 |
（3）钱营孜煤矿E3213工作面覆岩破坏移动规律研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Absract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 覆岩破坏理论研究现状 |
| 1.2.2 覆岩破坏高度探测技术研究现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 技术路线图 |
| 第二章 E3_213 工作面水文地质工程特征 |
| 2.1 E3_213 工作面概况 |
| 2.1.1 褶曲 |
| 2.1.2 断层 |
| 2.2 工作面物探 |
| 2.2.1 瞬变电磁探查 |
| 2.2.2 无线电波坑透探查 |
| 2.3 工作面钻探 |
| 2.3.1 工作面上覆岩层结构及“四含”探查钻孔 |
| 2.3.2 工作面里段机巷探查钻孔 |
| 2.3.3 工作面里段切眼下口探查钻孔 |
| 2.4 水文地质特征分析 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 E3_213 工作面覆岩岩石物理力学特征 |
| 3.1 单轴抗压试验 |
| 3.2 覆岩工程地质特征 |
| 3.2.1 3_2煤层顶、底板岩石物理力学性质 |
| 3.2.2 3_2煤层顶底板岩石的ROD值 |
| 3.2.3 软弱层的发育程度及分布规律 |
| 3.3 小结 |
| 第四章 3_2煤层采动覆岩破坏演化数值模拟 |
| 4.1 数值模拟软件 |
| 4.2 数值模拟 |
| 4.2.1 数值模拟方案 |
| 4.2.2 本构关系的选取 |
| 4.2.3 模型建立 |
| 4.2.4 参数选取 |
| 4.3 覆岩应力场变化规律 |
| 4.4 覆岩位移场变化规律 |
| 4.5 覆岩塑性区变化规律 |
| 4.6 覆岩变形破坏特征 |
| 4.7 小结 |
| 第五章 E3_213 工作面覆岩破坏高度理论计算及实测 |
| 5.1 工作面“两带”高度预计 |
| 5.2 “两带”高度钻孔技术实测 |
| 5.2.1 工程概况 |
| 5.2.2 “两带”高度的确定 |
| 5.3 E3_213 工作面覆岩破坏发育规律分析 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 结论及展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（4）厚黄土区松散含水层地下水对煤矿开采响应机制的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 采动覆岩破坏的研究现状 |
| 1.2.2 采动对含水层影响的研究现状 |
| 1.2.3 矿区地下水数值模拟研究现状 |
| 1.2.4 存在的问题 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 研究内容与方法 |
| 1.3.2 研究技术路线 |
| 第二章 研究区地质环境背景 |
| 2.1 自然地理概况 |
| 2.1.1 地理位置与交通 |
| 2.1.2 地形地貌 |
| 2.1.3 气象 |
| 2.1.4 水文 |
| 2.2 地质环境条件 |
| 2.2.1 地质条件 |
| 2.2.2 水文地质特征 |
| 2.2.3 工程地质特征 |
| 2.3 松散含水层地下水贮存现状 |
| 2.3.1 含水层空间分布 |
| 2.3.2 地下水补径排条件 |
| 2.3.3 地下水水化学特征 |
| 2.3.4 地下水动态特征 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 采动覆岩移动及其对松散含水层影响的相似模拟 |
| 3.1 地质原型概况 |
| 3.2 实验方案与模型设计 |
| 3.2.1 实验方案 |
| 3.2.2 实验材料与模型 |
| 3.2.3 实验监测 |
| 3.3 采动覆岩破坏特征 |
| 3.3.1 采动覆岩移动变形规律 |
| 3.3.2 采动覆岩裂隙发育规律 |
| 3.3.3 采动裂隙分布特征 |
| 3.4 煤层开采对松散含水层的影响 |
| 3.4.1 水位下降情况分析 |
| 3.4.2 水位下降速率变化原因分析 |
| 3.5 采煤对上覆松散含水层的影响机理 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 采动岩体渗透性能实验研究 |
| 4.1 采动岩体内的地下水流特征 |
| 4.2 冒落带采动岩体渗透实验 |
| 4.2.1 实验材料与装置 |
| 4.2.2 实验方案 |
| 4.2.3 实验方法与步骤 |
| 4.2.4 实验结果与分析 |
| 4.3 裂隙带采动岩体渗透实验 |
| 4.3.1 实验材料与装置 |
| 4.3.2 实验方案 |
| 4.3.3 实验步骤 |
| 4.3.4 实验结果与分析 |
| 4.4 采动岩体渗透性的空间特征 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 采动松散含水层地下水流数值模型 |
| 5.1 水文地质概念模型 |
| 5.1.1 模拟区范围 |
| 5.1.2 含水岩组 |
| 5.1.3 模型边界的概化 |
| 5.1.4 含水介质与水力特征概化 |
| 5.1.5 水文地质参数概化 |
| 5.1.6 源汇项概化 |
| 5.2 数学模型的建立及求解 |
| 5.2.1 数学模型 |
| 5.2.2 模型离散 |
| 5.2.3 初始流场 |
| 5.2.4 边界条件 |
| 5.2.5 源汇项的确定与处理 |
| 5.2.6 水文地质参数 |
| 5.3 模型识别与检验 |
| 5.3.1 识别时段的确定 |
| 5.3.2 初始流场校正 |
| 5.3.3 观测孔水位拟合结果 |
| 5.3.4 水文地质参数校正 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 松散含水层地下水对煤矿开采响应的数值模拟 |
| 6.1 松散含水层地下水对煤矿开采响应的数值模拟研究 |
| 6.1.1 采煤对地下水资源的影响分析 |
| 6.1.2 数值模拟方案 |
| 6.2 不同开采条件下松散含水层地下水对煤矿开采响应特征 |
| 6.2.1 预测方案 |
| 6.2.2 松散含水层为间接充水含水层 |
| 6.2.3 松散含水层为直接充水含水层 |
| 6.2.4 不同开采条件对松散含水层地下水的影响 |
| 6.3 不同弱透水层参数条件下松散含水层地下水对采煤的响应 |
| 6.3.1 预测方案 |
| 6.3.2 不同弱透水层参数对孔隙含水层地下水流场的影响 |
| 6.4 不同松散含水层水力特征条件下松散含水层地下水对采煤的响应 |
| 6.4.1 预测方案 |
| 6.4.2 松散含水层性质对孔隙含水层地下水流场的影响 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（5）顾桥矿北二采区离层发育特征及水害形成机制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题依据背景 |
| 1.2 研究意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 顶板水害和覆岩破坏理论研究进展 |
| 1.3.2 离层发育特征研究 |
| 1.3.3 离层水形成机制研究 |
| 1.4 研究内容 |
| 1.5 研究方案及技术路线 |
| 2 研究区概况 |
| 2.1 矿井概况 |
| 2.2 北二采区地质概况 |
| 2.2.1 地层 |
| 2.2.2 煤层 |
| 2.2.3 构造 |
| 2.3 北二采区水文地质概况 |
| 3 北二采区煤层开采覆岩破坏规律 |
| 3.1 北二采区煤层覆岩工程地质特征 |
| 3.1.1 11-2煤层覆岩工程地质特征 |
| 3.1.2 13-1煤层覆岩工程地质特征 |
| 3.2 覆岩破坏规律数值模拟研究 |
| 3.2.1 原理 |
| 3.2.2 模型建立 |
| 3.2.3 模拟结果分析 |
| 3.3 导水裂缝带高度综合确定及空间发育规律 |
| 3.3.1 理论分析 |
| 3.3.2 导水裂缝带高度确定 |
| 4 北二采区离层发育特征及其模拟研究 |
| 4.1 离层发育类型判断 |
| 4.2 离层发育层位理论判别 |
| 4.3 离层发育RFPA模拟及特征分析 |
| 4.3.1 原理 |
| 4.3.2 模型建立 |
| 4.3.3 模拟结果分析 |
| 5 北二采区离层水形成机制及水害危险性评价 |
| 5.1 北二采区离层水形成机制 |
| 5.1.1 可积水离层空间发育位置分析 |
| 5.1.2 离层水形成机制及发育情况分析 |
| 5.2 离层水害危险性评价系统 |
| 5.2.1 离层水害形成要素分析 |
| 5.2.2 离层水害危险性评价系统 |
| 5.3 北二采区离层水害危险性评价 |
| 5.3.1 11-2与13-1煤层回采后离层水形成机制 |
| 5.3.2 离层水贯穿最大隔水层厚度分析 |
| 5.3.3 离层水害危险性评价 |
| 6 结论 |
| 参考文献 |
| 附表 |
| 后记和致谢 |
| 作者简介 |
（6）薄基岩砂岩顶板工作面开采覆岩破坏规律研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究概况 |
| 1.2.1 覆岩破坏理论研究现状 |
| 1.2.2 数值模拟及物理模拟研究现状 |
| 1.2.3 上覆岩层破坏监测技术及应用现状 |
| 1.2.4 薄基岩工作面覆岩破坏研究现状 |
| 1.2.5 存在的问题 |
| 1.3 研究内容及研究路线 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 研究技术路线 |
| 2 顶板覆岩破坏研究及探测原理 |
| 2.1 顶板覆岩破坏原理 |
| 2.1.1 顶板覆岩破坏形式 |
| 2.1.2 顶板覆岩破坏形态 |
| 2.2 物性探测基础 |
| 2.3 电法监测技术介绍 |
| 2.3.1 电阻率法基本原理 |
| 2.3.2 跨孔电阻率CT成像技术 |
| 2.3.3 数据处理 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 研究区地质条件 |
| 3.1 研究区位置 |
| 3.2 研究区地层条件 |
| 3.3 水文地质条件 |
| 3.4 工作面概况 |
| 3.5 砂岩顶板岩层岩石力学参数测试 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 覆岩破坏规律的数值模拟 |
| 4.1 数值模拟软件 |
| 4.1.1 FLAC~(3D)软件概述 |
| 4.1.2 FLAC~(3D)本构模型与单元 |
| 4.2 模型参数选取及建立 |
| 4.2.1 模型边界条件设定 |
| 4.2.2 模拟过程 |
| 4.3 模拟结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 张集煤矿A组煤层开采覆岩破坏电法监测 |
| 5.1 垮落带、导水裂隙带理论高度计算 |
| 5.2 现场探测施工布置 |
| 5.3 现场数据采集 |
| 5.4 现场实测结果分析 |
| 5.4.1 钻孔电极电流值结果特征分析 |
| 5.4.2 钻孔探测视电阻率值结果特征分析 |
| 5.5 张集煤矿1412A工作面上覆岩层破坏特征分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 覆岩破坏发育规律综合分析 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 |
（7）浅埋煤层薄基岩下采动覆岩破坏动态演化规律研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 论文研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究目标与研究内容 |
| 1.4 研究方法与技术路线 |
| 2 研究区煤矿地质条件分析 |
| 2.1 锦界煤矿概况 |
| 2.2 本区顶板水害类型判别 |
| 2.3 采动覆岩分带及覆岩破坏高度计算 |
| 2.4 突水致灾危险源分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 采动覆岩破坏动态演化相似材料模型试验 |
| 3.1 相似理论与相似材料 |
| 3.2 相似材料模型试验铺设 |
| 3.3 相似材料模型采动过程覆岩破坏动态演化 |
| 3.4 相似材料模型采动过程中竖向应力动态演化 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 采动覆岩破坏动态变化数值模拟研究 |
| 4.1 应用于矿井开采中的数值模拟方法 |
| 4.2 数值模型建立 |
| 4.3 采动覆岩破坏动态变化情况 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 基于模糊数学的浅埋煤层薄基岩下开采突水危险性评价 |
| 5.1 浅埋煤层突水危险性评价方法及指标选取 |
| 5.2 浅埋煤层突水危险性的模糊数学评价方法 |
| 5.3 不同开采距离下的危险性评价 |
| 5.4 突水危险性评价 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（8）软弱顶板重复采动下导水裂隙发育规律及开采上限研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 2 研究区地质及水文地质条件 |
| 2.1 矿井交通位置 |
| 2.2 矿井地质条件 |
| 2.3 矿井水文地质条件 |
| 2.4 北皂矿海域生产概况 |
| 2.5 研究区开采条件 |
| 3 顶板含隔水层结构及海水下渗界面 |
| 3.1 研究区顶板含隔水层结构分析 |
| 3.2 海水及浅层地下水的水力联系 |
| 3.3 海水及浅层地下水的下渗界面分析 |
| 3.4 第四系含水层的水体采动类型 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 软弱顶板重复采动下叠加破坏效应 |
| 4.1 软弱覆岩的岩性及力学特征 |
| 4.2 理论公式计算 |
| 4.3 FLAC~(3D)数值模拟 |
| 4.4 工程地质力学模型模拟 |
| 4.5 矿区现场实测资料分析 |
| 4.6 叠加破坏效应的综合分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 海域下近距离煤层的安全开采上限 |
| 5.1 本矿已有上行开采经验 |
| 5.2 H1105工作面开采上限确定的关键因素 |
| 5.3 H1105工作面安全开采上限的确定 |
| 5.4 H1105工作面上行开采的安全性分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（9）高强度长壁开采覆岩破坏传递特征及其充分采动判据（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 高强度开采的研究现状 |
| 1.2.2 采动覆岩破坏特征的研究现状 |
| 1.2.3 采动覆岩破坏高度的研究现状 |
| 1.3 研究中存在的问题 |
| 1.4 研究内容与技术路线 |
| 1.4.1 研究思路 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 1.4.3 技术路线 |
| 2 高强度开采覆岩破坏影响因素分析 |
| 2.1 采矿地质因素 |
| 2.1.1 覆岩岩性及其组合结构 |
| 2.1.2 煤层的赋存状态 |
| 2.2 采煤方法及顶板控制方法 |
| 2.2.1 采煤方法 |
| 2.2.2 顶板控制方法 |
| 2.3 采煤工作面尺寸设计参数 |
| 2.3.1 开采厚度 |
| 2.3.2 走向长度及倾向长度 |
| 2.4 时间因素 |
| 2.4.1 工作面推进速度 |
| 2.4.2 覆岩破坏残余变形 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 高强度开采覆岩破坏传递特征及其发育高度研究 |
| 3.1 高强度开采工作面的特征 |
| 3.2 高强度开采覆岩破坏传递特征分析 |
| 3.2.1 高强度开采覆岩破坏传递过程 |
| 3.2.2 高强度开采覆岩破坏传递阶段 |
| 3.2.3 高强度开采“π”形采动覆岩模式 |
| 3.3 高强度开采覆岩破坏发育高度理论计算 |
| 3.3.1 高强度开采覆岩破坏规律分析 |
| 3.3.2 判据:极限悬空距和极限悬伸距 |
| 3.3.3 采动覆岩破坏理论力学模型 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 高强度开采覆岩破坏充分采动判据研究 |
| 4.1 高强度开采覆岩充分采动特征及影响因素 |
| 4.2 高强度开采覆岩破坏充分采动理论分析 |
| 4.2.1 二维覆岩破坏充分采动理论分析 |
| 4.2.2 三维覆岩破坏充分采动理论分析 |
| 4.3 高强度开采覆岩破坏充分采动数值模拟分析 |
| 4.3.1 高强度开采工作面概况 |
| 4.3.2 数值模拟方案及模型建立 |
| 4.3.3 数值模拟模型校核 |
| 4.3.4 数值模拟试验结果及其分析 |
| 4.4 高强度开采覆岩破坏充分采动判据 |
| 4.4.1 覆岩破坏充分采动模拟结果汇总 |
| 4.4.2 高强度开采覆岩破坏充分采动判据 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 工程实例验证 |
| 5.1 高强度开采覆岩破坏高度理论计算方法验证 |
| 5.1.1 高强度开采工作面地质概况 |
| 5.1.2 极限悬空距、极限悬伸距计算 |
| 5.1.3 采动覆岩破坏发育高度计算 |
| 5.1.4 覆岩破坏高度数值模拟分析 |
| 5.2 高强度开采覆岩破坏充分采动判据公式验证 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（10）急倾斜多煤层开采诱发覆岩及地表移动规律研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 选题背景及选题意义 |
| 1.2 国内外研究现状及存在问题 |
| 1.2.1 急倾斜煤层开采覆岩变形及地表移动规律研究现状 |
| 1.2.2 急倾斜煤层开采受扰动岩体分带研究现状 |
| 1.2.3 急倾斜煤层开采诱发地表残余变形研究现状 |
| 1.2.4 存在问题 |
| 1.3 本文主要研究内容及创新点 |
| 1.3.1 本文主要研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.3.3 创新点 |
| 2 工程概况 |
| 2.1 新集煤矿八里塘矿区概况 |
| 2.1.1 自然地理条件 |
| 2.1.2 八里塘矿区地层特征 |
| 2.1.3 矿区构造特征及采区划分 |
| 2.2 八里塘矿区东三采区煤层赋存特征及开采方式 |
| 2.2.1 煤层赋存特征 |
| 2.2.2 煤层开采方式 |
| 2.3 八里塘矿区西一采区煤层赋存特征及开采方式 |
| 2.3.1 煤层赋存特征 |
| 2.3.2 煤层开采方式 |
| 2.4 八里塘矿区西一采区地表移动观测结果 |
| 3 急倾斜多煤层开采地表及岩层移动破坏的物理模型试验研究 |
| 3.1 相似材料模拟实验理论基础 |
| 3.2 模型试验方案 |
| 3.2.1 模型试验设计 |
| 3.2.2 模型试验前期准备工作 |
| 3.3 急倾斜多煤层覆岩及地表变形破坏规律分析 |
| 3.3.1 实验现象描述 |
| 3.3.2 覆岩变形破坏分析 |
| 3.3.3 地表移动变形规律分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 急倾斜多煤层开采地表及岩层移动破坏的数值模拟研究 |
| 4.1 离散元数值模型的建立 |
| 4.1.1 离散元数值模拟分析方法简介 |
| 4.1.2 计算模型及边界条件的建立 |
| 4.1.3 模型力学参数的选取 |
| 4.1.4 东三采区煤层数值模拟开采设计 |
| 4.2 急倾斜多煤层开采变形破坏特征 |
| 4.2.1 开采过程中变形破坏特征及力学分析 |
| 4.2.2 开采完成后覆岩及地表最终的破坏形态 |
| 4.3 基于离散元数值模拟的急倾斜煤开采扰动岩体分带研究 |
| 4.3.1 方法概述 |
| 4.3.2 急倾斜采区受扰动岩体分带的依据及各带特征 |
| 4.3.3 基于CV-DEM法的分带准则及应用 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 急倾斜多煤层开采地表残余变形研究 |
| 5.1 急倾斜煤层开采残余变形机理 |
| 5.2 蠕变模型选取及蠕变参数的反演研究 |
| 5.2.1 3DEC蠕变模型类型的简介 |
| 5.2.2 反演计算模型的建立 |
| 5.2.3 西一采区煤层数值模拟开采设计 |
| 5.2.4 蠕变计算及反演结果 |
| 5.3 急倾斜多煤层开采残余变形规律研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
四、应用数值模拟方法研究煤层覆岩破坏规律（论文参考文献）
- [1]浅埋厚砂层近距离煤层开采覆岩结构演化规律研究[D]. 李磊. 煤炭科学研究总院, 2021(01)
- [2]小保当二号井煤层群错距开采减损方案优化及对覆岩影响规律[D]. 卢明皎. 西安科技大学, 2021(02)
- [3]钱营孜煤矿E3213工作面覆岩破坏移动规律研究[D]. 孟祥镇. 安徽建筑大学, 2021(08)
- [4]厚黄土区松散含水层地下水对煤矿开采响应机制的研究[D]. 徐树媛. 太原理工大学, 2020(01)
- [5]顾桥矿北二采区离层发育特征及水害形成机制研究[D]. 饶家健. 安徽理工大学, 2020(03)
- [6]薄基岩砂岩顶板工作面开采覆岩破坏规律研究[D]. 吴茂林. 安徽理工大学, 2020(03)
- [7]浅埋煤层薄基岩下采动覆岩破坏动态演化规律研究[D]. 金璐. 中国矿业大学, 2020(03)
- [8]软弱顶板重复采动下导水裂隙发育规律及开采上限研究[D]. 毕煜. 中国矿业大学, 2020(03)
- [9]高强度长壁开采覆岩破坏传递特征及其充分采动判据[D]. 赵高博. 河南理工大学, 2020(01)
- [10]急倾斜多煤层开采诱发覆岩及地表移动规律研究[D]. 王汉斌. 中国地质大学(北京), 2020(08)