目錄
前言
第1章 緒論1
1.1 松散層拱結構研究意義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規(guī)律研究6
1.3 松散層拱結構研究框架和本書內容7
1.3.1 松散層拱結構研究框架7
1.3.2 本書內容和主要學術觀點7
第2章 松散層拱結構定義和形成條件10
2.1 松散層拱結構形成機理10
2.1.1 松散層拱結構定義10
2.1.2 松散層主應力分布特征10
2.2 松散層拱結構特征方程12
2.2.1 松散層拱結構軸線方程12
2.2.2 松散層拱結構矢跨比方程15
2.2.3 松散層拱結構厚度方程16
2.2.4 松散層拱結構形態(tài)影響因素18
2.3 松散層拱結構形成條件22
2.3.1 松散層拱結構判別公式22
2.3.2 松散層拱結構工程驗證24
第3章 松散層拱結構承載性能和失穩(wěn)判據(jù)27
3.1 松散層拱結構承載力學模型27
3.1.1 松散層拱結構二維力學模型27
3.1.2 松散層拱結構三維力學模型30
3.2 松散層拱結構承載內力分布特征35
3.2.1 工作面區(qū)域側壓系數(shù)36
3.2.2 松散層拱結構上覆載荷36
3.2.3 松散層拱結構矢跨比38
3.3 松散層拱結構穩(wěn)定性和注漿加固方法40
3.3.1 松散層拱結構穩(wěn)定性和失穩(wěn)判據(jù)40
3.3.2 松散層拱結構壓密注漿加固方法42
第4章 松散層拱結構形態(tài)特征和時空演化規(guī)律44
4.1 松散層相似材料配制和物理力學性質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參數(shù)46
4.2 松散層拱結構形態(tài)特征和時空演化實驗方案50
4.2.1 實驗方案及位移和應力監(jiān)測50
4.2.2 采動覆巖主應變場計算方法52
4.3 松散層拱結構影響下覆巖主應變場時空演化規(guī)律57
4.3.1 第一次松散層拱結構形成時覆巖主應變場57
4.3.2 第二次松散層拱結構形成時覆巖主應變場58
4.3.3 第三次松散層拱結構形成時覆巖主應變場58
4.3.4 第三次松散層拱結構失穩(wěn)破壞后覆巖主應變場59
4.4 基于應變場的松散層拱結構形態(tài)特征和時空演化規(guī)律59
第5章 松散層拱結構對松散層載荷傳遞的影響62
5.1 松散層拱結構載荷傳遞效應物理模擬62
5.1.1 采動覆巖應力場演化規(guī)律62
5.1.2 松散層拱結構對關鍵層載荷分布的影響65
5.2 松散層拱結構載荷傳遞效應數(shù)值模擬66
5.2.1 采動覆巖力鏈場演化規(guī)律66
5.2.2 松散層拱結構對覆巖載荷分布的影響68
5.3 基于松散層拱結構的松散層載荷折減系數(shù)69
5.3.1 松散層拱結構下伏關鍵層載荷分布函數(shù)69
5.3.2 松散層載荷折減系數(shù)確定方法73
5.4 松散層拱結構在關鍵層判別中的應用76
5.4.1 巖層控制的關鍵層結構判別方法76
5.4.2 厚松散層礦區(qū)關鍵層結構判別方法78
5.4.3 厚松散層礦區(qū)導水裂隙帶高度預計80
第6章 松散層拱結構對采動覆巖破斷失穩(wěn)的影響87
6.1 松散層拱結構對關鍵層初次破斷的影響87
6.1.1 基本假設87
6.1.2 關鍵層初次破斷力學模型87
6.1.3 關鍵層初次破斷時撓度和內力計算91
6.2 松散層拱結構對關鍵層周期破斷的影響92
6.2.1 基本假設92
6.2.2 關鍵層周期破斷力學模型92
6.2.3 關鍵層周期破斷時撓度和內力計算95
6.3 松散層拱結構對砌體梁結構穩(wěn)定性的影響96
6.3.1 砌體梁力學模型96
6.3.2 關鍵塊力學模型1/4100
6.3.3 關鍵塊穩(wěn)定性分析101
6.4 基于松散層拱結構的關鍵層破斷程序設計102
6.4.1 Visual Basic程序設計102
6.4.2 軟件功能測試與驗證104
6.5 松散層拱結構在采場礦壓控制中的應用113
6.5.1 厚松散層礦區(qū)頂板關鍵層破斷規(guī)律113
6.5.2 厚松散層礦區(qū)砌體梁關鍵塊穩(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 松散層拱結構對采動覆巖和地表移動變形的影響129
7.1 松散層拱結構對采動覆巖運動的影響129
7.1.1 采場上覆巖層移動變形規(guī)律實驗研究129
7.1.2 采場上覆巖層移動變形規(guī)律實測研究131
7.2 松散層拱結構對地表塌陷的影響134
7.2.1 厚松散層礦區(qū)地表塌陷工程實例134
7.2.2 松散層拱結構對地表塌陷的影響機理136
7.3 厚松散層礦區(qū)巖層移動等值加載原則140
7.3.1 松散層厚度對覆巖破斷的影響140
7.3.2 巖層移動模擬研究中的等值加載142
7.4 松散層拱結構在地表沉陷控制中的應用143
7.4.1 厚松散層礦區(qū)地表塌陷防治技術143
7.4.2 條帶充填開采工作面開采參數(shù)設計144
7.4.3 條帶充填開采充填材料與工藝系統(tǒng)145
7.4.4 條帶充填開采工作面地表沉陷監(jiān)測147
參考文獻149