煤礦區(qū)構(gòu)造控災(zāi)機(jī)理及地質(zhì)環(huán)境承載能力研究

前言
第一章 緒論
1.1 煤礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境承載能力的相關(guān)概念與研究意義
1.2 煤礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境承載能力的影響因素與研究重點(diǎn)
1.3 采煤沉陷及其相關(guān)領(lǐng)域的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與趨勢
1.3.1 礦產(chǎn)工業(yè)正在積極應(yīng)對可持續(xù)發(fā)展提出的挑戰(zhàn)
1.3.2 建設(shè)“綠色礦區(qū)”是礦業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇
1.3.3 研究采煤沉陷控制機(jī)理是建設(shè)“綠色礦區(qū)”的關(guān)鍵
1.3.4 地質(zhì)環(huán)境承載能力研究將得到進(jìn)一步加強(qiáng)
第二章 煤礦區(qū)地表環(huán)境災(zāi)害及其影響因素概述
2.1 采煤沉陷對生態(tài)環(huán)境的危害
2.1.1 破壞寶貴的土地資源
2.1.2 破壞水資源且加劇水土流失
2.1.3 造成地表土壤退化
2.1.4 破壞地表建（構(gòu)）筑物
2.1.5 誘發(fā)次生地質(zhì)災(zāi)害
2.2 地下開采對地質(zhì)環(huán)境的擾動
2.2.1 開采深度
2.2.2 開采厚度與采空區(qū)面積
2.2.3 頂板管理與采煤方法
2.2.4 開采速度
2.2.5 重復(fù)采動
2.3 地質(zhì)環(huán)境固有的抗擾動能力
2.3.1 構(gòu)造介質(zhì)
2.3.2 構(gòu)造形態(tài)
2.3.3 構(gòu)造界面
2.3.4 構(gòu)造應(yīng)力
2.3.5 地下水
第三章 構(gòu)造介質(zhì)對采煤沉陷的控制
3.1 煤礦區(qū)構(gòu)造介質(zhì)的地質(zhì)-力學(xué)特征
3.1.1 沉積巖的地質(zhì)特征及其對力學(xué)性質(zhì)的影響
3.1.2 煤礦區(qū)常見構(gòu)造介質(zhì)的工程地質(zhì)類型
3.1.3 構(gòu)造介質(zhì)的三個要素
3.2 不同構(gòu)造介質(zhì)采煤沉陷典型實例
3.2.1 銅川某煤礦508工作面
3.2.2 銅川某煤礦291工作面
3.2.3 神府51101工作面和銅川905工作面
3.3 覆巖綜合硬度與采煤沉陷的關(guān)系
3.3.1 覆巖類型劃分
3.3.2 相似材料模擬
3.3.3 數(shù)值試驗研究
3.4 松散層比例與采煤沉陷的關(guān)系
3.4.1 常見松散層及其力學(xué)性質(zhì)
3.4.2 數(shù)值試驗研究
3.5 關(guān)鍵層位置與采煤沉陷的關(guān)系
3.5.1 關(guān)鍵層及其特征
3.5.2 數(shù)值試驗研究
3.6 構(gòu)造介質(zhì)對采煤沉陷的控制作用
3.7 構(gòu)造介質(zhì)對采煤沉陷的控制機(jī)理
3.7.1 巖石的變形破壞機(jī)理
3.7.2 巖體破壞機(jī)制與本構(gòu)關(guān)系
3.7.3 覆巖綜合硬度和關(guān)鍵層的作用
第四章 構(gòu)造形態(tài)對采煤沉陷的控制
4.1 單斜構(gòu)造與采煤沉陷
4.1.1 傾角分類
4.1.2 建模與試驗方法
4.1.3 模擬開采試驗
4.1.4 試驗結(jié)果對比
4.2 褶皺構(gòu)造與采煤沉陷
4.2.1 試驗?zāi)Ｐ团c邊界條件
4.2.2 模擬開采試驗
4.2.3 試驗結(jié)果對比
4.3 構(gòu)造形態(tài)對采煤沉陷的控制作用
4.3.1 單斜構(gòu)造對采煤沉陷的控制作用
4.3.2 褶皺構(gòu)造對采煤沉陷的控制作用
4.4 構(gòu)造形態(tài)對采煤沉陷的控制機(jī)理
4.4.1 單斜構(gòu)造對采煤沉陷的控制機(jī)理
4.4.2 褶皺構(gòu)造對采煤沉陷的控制機(jī)理
第五章 構(gòu)造界面對采煤沉陷的控制
5.1 煤層覆巖中的構(gòu)造界面及其特點(diǎn)
5.2 塊裂介質(zhì)采煤沉陷的典型實例
5.2.1 河南云蓋山井田
5.2.2 徐州董莊井田
5.3 節(jié)理與采煤沉陷的關(guān)系
5.3.1 節(jié)理傾角與采煤沉陷
5.3.2 節(jié)理發(fā)育程度與采煤沉陷
5.4 斷層與采煤沉陷的關(guān)系
5.4.1 隱伏斷層下采煤引起的地表沉陷
5.4.2 斷層產(chǎn)狀及組合形式與采煤沉陷
5.5 構(gòu)造界面對采煤沉陷的控制作用
5.5.1 節(jié)理對采煤沉陷的控制作用
5.5.2 斷層對采煤沉陷的控制作用
5.6 構(gòu)造界面對采煤沉陷的控制機(jī)理
5.6.1 構(gòu)造界面的力學(xué)性質(zhì)
5.6.2 構(gòu)造界面的力學(xué)模型和破壞準(zhǔn)則
5.6.3 節(jié)理對采煤沉陷的控制機(jī)理
5.6.4 斷層對采煤沉陷的控制機(jī)理
第六章 構(gòu)造應(yīng)力對采煤沉陷的控制
6.1 煤礦區(qū)原巖構(gòu)造應(yīng)力基本狀態(tài)
6.1.1 地應(yīng)力與構(gòu)造應(yīng)力
6.1.2 大地構(gòu)造背景與構(gòu)造應(yīng)力概況
6.1.3 煤礦區(qū)原巖構(gòu)造應(yīng)力場的一般特點(diǎn)
6.2 構(gòu)造應(yīng)力影響采煤沉陷的典型實例
6.2.1 陶莊井田
6.2.2 臺吉井田
6.3 構(gòu)造應(yīng)力與采煤沉陷關(guān)系的實驗研究
6.3.1 相似材料模擬實驗裝置
6.3.2 相似材料模擬實驗結(jié)果
6.3.3 數(shù)值試驗軟件與建模
6.3.4 數(shù)值試驗結(jié)果
6.4 構(gòu)造應(yīng)力對采煤沉陷的控制作用
6.5 構(gòu)造應(yīng)力對采煤沉陷的控制機(jī)理
6.5.1 煤層覆巖單元體平衡理論分析
6.5.2 煤層覆巖彎曲變形理論分析
6.5.3 構(gòu)造應(yīng)力與其他因素的關(guān)系分析
第七章 煤層覆巖與地下水在采煤沉陷中的互饋效應(yīng)
7.1 煤礦區(qū)地下水系統(tǒng)的特點(diǎn)
7.2 地下水對覆巖抗擾動能力的影響
7.2.1 對巖體力學(xué)性質(zhì)及應(yīng)力狀態(tài)的影響
7.2.2 地下水對采煤沉陷影響的數(shù)值試驗
7.3 覆巖破壞對地下水系統(tǒng)的影響
7.3.1 地下水向煤礦采空區(qū)滲流的機(jī)理
7.3.2 采煤沉陷對地下水系統(tǒng)的改造效應(yīng)
7.4 固液耦合采煤沉陷模擬實驗
7.4.1 實驗?zāi)康?br /> 7.4.2 實驗設(shè)備及材料
7.4.3 實驗過程及現(xiàn)象
7.4.4 實驗結(jié)果分析
7.5 主要結(jié)論
第八章 煤礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境承載能力評價方法與實例
8.1 評價指標(biāo)體系
8.2 評價分級標(biāo)準(zhǔn)
8.2.1 建筑物損壞等級
8.2.2 土地?fù)p害等級
8.2.3 地質(zhì)環(huán)境承載能力等級
8.3 評價方法及主要工作流程
8.3.1 煤礦區(qū)原巖構(gòu)造應(yīng)力狀態(tài)的確定方法
8.3.2 地質(zhì)環(huán)境承載能力評價工作流程
8.3.3 地質(zhì)環(huán)境本身抗擾動能力量化評價方法
8.4 煤礦區(qū)構(gòu)造應(yīng)力狀態(tài)分析實例
8.4.1 研究區(qū)地質(zhì)概況
8.4.2 區(qū)域古構(gòu)造應(yīng)力、應(yīng)變場演化歷史分析
8.4.3 現(xiàn)今區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力、應(yīng)變場的GPS測量
8.4.4 井田構(gòu)造反映的構(gòu)造應(yīng)力場特征
8.5 建筑物下允許開采強(qiáng)度預(yù)測實例
8.5.1 地質(zhì)與開采條件
8.5.2 計算機(jī)數(shù)值試驗?zāi)Ｐ?br /> 8.5.3 計算機(jī)數(shù)值試驗結(jié)果
8.5.4 安全開采尺寸預(yù)計
8.5.5 預(yù)計結(jié)果驗證
8.6 地質(zhì)環(huán)境承載能力評價實例
8.6.1 評價區(qū)地質(zhì)概況
8.6.2 區(qū)域構(gòu)造動力學(xué)背景
8.6.3 礦區(qū)構(gòu)造樣式
8.6.4 地質(zhì)環(huán)境承載能力評價
參考文獻(xiàn)