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1绪论1

1.1松散承压含水层下采煤压架突水灾害问题1

1.2松散承压含水层下采煤压架突水灾害研究综述4

1.2.1在采动覆岩破坏规律研究方面4

1.2.2在采场压架灾害防治研究方面5

1.2.3在水体下采煤突水灾害防治研究方面6

1.3本书的主要内容9

2松散承压含水层下采煤压架突水灾害案例14

2.1皖北矿区松散承压含水层下采煤压架突水灾害案例14

2.1.1祁东煤矿3222工作面压架突水事故14

2.1.2祁东煤矿7114工作面压架突水事故16

2.1.3祁东煤矿6130工作面压架突水事故18

2.1.4祁东煤矿7121工作面压架突水事故19

2.1.5祁东煤矿7130工作面压架突水事故21

2.1.6任楼煤矿7240（上）北工作面压架突水事故23

2.2淮南矿区松散承压含水层下采煤压架突水灾害案例24

2.2.1潘一矿1402（3）工作面压架突水事故24

2.2.2潘一矿1602（3）工作面压架突水事故25

2.2.3潘三矿17110（3）工作面压架突水事故26

2.2.4顾北矿1202（3）工作面压架突水事故26

2.3济宁矿区松散承压含水层下采煤压架突水灾害案例27

3松散承压含水层下采煤压架突水机理研究29

3.1松散承压含水层载荷传递作用机制研究29

3.1.1松散承压含水层载荷传递作用原理29

3.1.2松散承压含水层载荷传递作用机制的实验研究31

3.2松散承压含水层载荷传递作用下覆岩整体破断规律35

3.2.1物理模拟实验结果36

3.2.2数值模拟实验结果37

3.3导水裂隙带探测结果对覆岩整体破断规律的验证39

3.3.1祁东煤矿3222工作面覆岩破坏高度探测39

3.3.2祁东煤矿7114工作面覆岩破坏高度探测41

3.3.3祁东煤矿7130工作面覆岩破坏高度探测48

3.4长观孔水位变化对覆岩整体破断规律的验证50

3.4.1长观孔水位变化对71 14工作面覆岩整体破断规律的验证50

3.4.2长观孔水位变化对6130工作面覆岩整体破断规律的验证55

3.5工作面矿压显现对覆岩整体破断规律的验证59

3.5.1工作面开采条件59

3.5.2工作面矿压观测方案60

3.5.3工作面矿压显现规律61

3.6松散承压含水层下采煤压架突水机理65

4松散承压含水层下采煤压架突水灾害发生条件68

4.1松散承压含水层特性对压架突水的影响68

4.1.1松散承压含水层赋存特征68

4.1.2松散承压含水层骨架特征对其载荷传递特性的影响分析70

4.1.3松散承压含水层骨架特征对其载荷传递特性影响的模拟实验75

4.1.4松散承压含水层载荷传递系数的确定方法及应用实例82

4.1.5导致覆岩整体破断的松散承压含水层赋存条件88

4.2基岩厚度和覆岩结构对压架突水的影响88

4.2.1覆岩结构特征分析88

4.2.2基岩厚度对覆岩整体破断的影响91

4.2.3硬岩层结构组合对覆岩整体破断的影响96

4.2.4关键层结构对覆岩整体破断影响的物理模拟105

4.2.5导致覆岩整体破断的顶板结构条件108

4.3隔水层特性对突水灾害的影响109

4.3.1 6130工作面覆岩的岩性特征统计分析109

4.3.2 7130工作面覆岩的岩性特征统计分析111

4.4松散承压含水层下采煤压架突水灾害发生条件114

5松散承压含水层下采煤压架突水危险区域预测116

5.1压架突水危险区域预测方法116

5.2祁东煤矿32煤层压架突水危险区域预测117

5.3祁东煤矿61煤层压架突水危险区域预测126

5.4祁东煤矿71煤层压架突水危险区域预测128

5.5祁东煤矿压架突水危险区域预测结果的验证141

6松散承压含水层下采煤压架突水灾害预警方法143

6.1松散承压含水层长观孔水位变化与覆岩运动的联动效应143

6.1.1长观孔水位变化与覆岩运动联动效应的理论分析144

6.1.2长观孔水位变化与覆岩运动联动效应的现场实测146

6.2长观孔水位变化与覆岩运动联动效应的实验研究150

6.2.1长观孔水位变化与覆岩运动联动效应的模拟实验方案150

6.2.2长观孔水位变化与覆岩运动联动效应的模拟实验结果151

6.3基于长观孔水位降速的压架突水灾害预警阀值的确定155

6.3.1长观孔水位降速预警阀值确定方法155

6.3.2祁东煤矿6130工作面长观孔水位降速预警阀值的确定158

6.3.3祁东煤矿7131工作面长观孔水位降速预警阀值的确定158

6.4基于长观孔水位降速的压架突水灾害预警方法159

6.4.1压架突水灾害预警方法159

6.4.2压架突水灾害预警方法在祁东煤矿的应用162

7松散承压含水层下采煤压架突水灾害防治技术与实践165

7.1祁东煤矿开采地质条件165

7.1.1祁东煤矿概况165

7.1.2煤层赋存条件166

7.1.3含水层赋存条件167

7.2松散承压含水层下采煤压架突水灾害防治思路170

7.3合理留设防水煤柱防治压架突水灾害171

7.3.1松散承压含水层下采煤防水煤柱留设方法171

7.3.2 3222工作面防水煤柱留设不合理的案例172

7.3.3 7130工作面防水煤柱留设不合理的案例173

7.4提前疏放“四含”防治压架突水灾害174

7.4.1井下钻孔疏放“四含”技术方案174

7.4.2井下钻孔疏放“四含”的效果179

7.5提高支架工作阻力防治压架突水灾害182

7.5.1高阻力支架防治压架突水灾害的原理182

7.5.2松散承压含水层下采煤支架工作阻力的估算方法182

7.5.3祁东煤矿松散承压含水层下采煤支架工作阻力估算184

7.6人工预裂关键层防治压架突水灾害186

7.6.1人工预裂关键层防治压架突水灾害的原理186

7.6.2人工预裂关键层技术方案的设计方法187

7.7合理调控开采工艺防治压架突水灾害189

7.7.1合理采高控制与匹配189

7.7.2合理推进速度的调控192

7.7.3支护质量监测与来压预报193

7.8祁东煤矿松散承压含水层下采煤压架突水灾害防治效果197

7.8.1 7114工作面压架突水灾害防治效果197

7.8.2 7121工作面压架突水灾害防治效果199

7.8.3 7131工作面压架突水灾害防治效果204

参考文献220