工作面底板突水的理論研究與遠程監(jiān)控

1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 課題的提出
1.1.3 課題研究的意義
1.1.4 研究試驗區(qū)情況區(qū)簡介
1.2 研究現(xiàn)狀
1.2.1 工作面底板突水的機理
1.2.2 工作面底板突水的數(shù)值模擬研究
1.2.3 工作面底板突水相關影響因素研究
1.2.4 工作面底板突水監(jiān)測方法研究
1.3 本書研究思路及主要內(nèi)容
1.4 本書出版的目的
2 條帶開采工作面底板的力學解析
2.1 基本原理
2.1.1 半無限平面邊界上受垂直集中力的作用
2.1.2 半無限平面邊界上受分布載荷的作用
2.2 條帶開采工作面底板應力計算
2.2.1 條帶煤柱荷載計算
2.2.2 條帶煤柱荷載強度計算
2.2.3 條帶開采底板的應力解析
2.3 工作面底板不同位置應力分析
2.4 不同采留比的工作面底板應力分析
2.5 工作面底板在水壓力作用下破裂導水的斷裂力學分析
2.6 本章小結
3 工作面底板突水的數(shù)值模擬研究
3.1 大型有限元軟件ANSYS簡介
3.2 模型的建立及參數(shù)選擇
3.2.1 模型建立
3.2.2 應力和邊界條件
3.2.3 材料性質(zhì)與格網(wǎng)劃分
3.3 不同開采步驟的模擬結果
3.3.1 不同的開采步距模擬方案
3.3.2 應力變化情況
3.3.3 應變變化情況
3.4 工作面的采留比與底板突水的關系數(shù)值模擬
3.5 工作面底板裂隙帶應力強度因子的數(shù)值方法計算
3.5.1 計算思路及模型建立
3.5.2 有限元計算過程及結果
3.5.3 結果分析
3.6 本章小結
4 工作面底板突水數(shù)理統(tǒng)計及ANN突水預測
4.1 工作面底板突水數(shù)理統(tǒng)計研究的意義
4.2 工作面底板突水的相關因素統(tǒng)計分析
4.2.1 資料收集情況
4.2.2 斷層對底板突水的影響
4.2.3 工作面寬度對工作面底板突水的影響
4.2.4 地下水壓力、隔水層厚度與工作面底板突水的關系
4.2.5 底板巖層組與工作面底板突水的關系
4.3 工作面突水的神經(jīng)網(wǎng)絡判別系統(tǒng)
4.3.1 ANN簡介
4.3.2 神經(jīng)網(wǎng)絡的選擇
4.3.3 網(wǎng)絡設計
4.3.4 神經(jīng)網(wǎng)絡的訓練與預測
4.3.5 應用界面的建立
4.3.6 應用實例
4.4 本章小結
5 工作面底板突水監(jiān)控方法的基礎研究
5.1 運用工作面底板巖層角位移監(jiān)控工作面底板突水的相關理論
5.1.1 開采過程的工作面頂?shù)装遄兓?guī)律
5.1.2 角位移臨界值作為巖層破壞突水的理論依據(jù)
5.1.3 工作面底板巖層角位移與其破壞導水關系的數(shù)值模擬分析
5.1.4 巖層角位移與其破壞導水關系的室內(nèi)測試
5.1.5 巖層角位移與其破壞導水關系的實例
5.2 工作面底板突水的網(wǎng)絡并行電法監(jiān)測基本原理
5.2.1 基本原理
5.2.2 分析原理
5.3 微震監(jiān)測的基本原理
5.4 多種方法的綜合運用
5.5 本章小結
6 監(jiān)測儀器設備
6.1 網(wǎng)絡并行電法系統(tǒng)
6.1.1 網(wǎng)絡并行電法技術概述
6.1.2 網(wǎng)絡并行電法監(jiān)測系統(tǒng)
6.2 角位移監(jiān)測系統(tǒng)
6.2.1 角位移檢測原理
6.2.2 HZI—J101S系列多點角位移監(jiān)測系統(tǒng)
6.3 微震監(jiān)測系統(tǒng)
6.3.1 微震監(jiān)測原理
6.3.2 微震監(jiān)測系統(tǒng)
6.4 本章小結
7 工作面底板突水監(jiān)控實踐
7.1 概述
7.1.1 礦區(qū)概況
7.1.2 觀測工區(qū)地質(zhì)及水文地質(zhì)特征
7.1.3 研究目的與任務
7.2 監(jiān)測系統(tǒng)設計與施工
7.2.1 監(jiān)測系統(tǒng)設計
7.2.2 安裝監(jiān)測系統(tǒng)
7.2.3 選用的儀器設備
7.3 數(shù)據(jù)采集與處理
7.3.1 數(shù)據(jù)采集
7.3.2 數(shù)據(jù)處理
7.4 分析與解釋
7.4.1 埠村煤礦9113工作面底板破壞變形綜臺觀測成果分析與解釋
7.4.2 埠村煤礦9115工作面底板破壞變形綜合觀測成果分析與解釋
7.4.3 埠村煤礦9115工作面開采對9113工作面破壞的疊加效果分析
7.5 本章小結
8 主要結論及應用展望
8.1 主要結論
8.2 應用展望
8.2.1 監(jiān)測方法應用展望
8.2.2 ANN突水預報方法應用展望
參考文獻