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1 绪论1

1.1 问题的提出1

1.2 国内外研究现状3

1.2.1 国内研究现状3

1.2.2 国外研究现状7

2 万年矿地质与水文地质条件8

2.1 自然地理与矿井生产概况8

2.1.1 自然地理概况8

2.1.2 矿井生产概况12

2.2 地质概况13

2.2.1 地层13

2.2.2 含煤地层13

2.2.3 构造16

2.2.4 岩浆岩18

2.3 水文地质条件18

2.3.1 边界条件18

2.3.2 含水层与隔水层20

2.3.3 地下水补、径、排条件22

2.3.4 奥陶系灰岩岩溶地下水动态23

2.3.5 矿井涌水与突水概况24

2.4 水化学特征26

2.4.1 水化学组分的构成26

2.4.2 水化学组分背景值31

2.4.3 主要离子水化学成分形成机理35

2.4.4 水化学方法分析水文地质条件36

3 三维可视化地质建模40

3.1 GMS简介40

3.2 GMS地层建模相关功能模块41

3.3 钻孔数据库的建立41

3.4 建立地层模型42

3.4.1 剖切地层模型43

3.4.2 旋转地层模型48

3.5 地质模型的阐释51

4 煤层底板突水力学分析52

4.1 煤层底板突水影响因素分析52

4.1.1 底板含水层的水压力52

4.1.2 底板岩性及组合52

4.1.3 地质构造52

4.1.4 矿山压力52

4.1.5 含水层岩溶裂隙发育程度及富水性53

4.1.6 工作面开采空间及开采方法53

4.2 采动矿压对底板岩石的破坏53

4.2.1 采场周围岩体应力与破坏区计算53

4.2.2 底板岩体破坏深度计算59

4.3 水压对煤层底板岩石的破坏64

4.3.1 水压对煤层底板隔水层的破坏64

4.3.2 水流沿煤层底板的水头损失计算68

4.4 煤层底板突水极限压力计算74

4.4.1 正常开采底板突水极限压力计算74

4.4.2 遇断层时底板突水极限压力计算77

5 煤层底板协同学理论分析81

5.1 基本概念及基本原理81

5.1.1 基本概念82

5.1.2 基本原理83

5.2 煤层底板协同学分析84

5.2.1 协同学分析84

5.2.2 支配原理分析85

6 煤层底板突变理论分析90

6.1 基本理论90

6.1.1 基本概念与基本理论90

6.1.2 Thom的初等突变类型94

6.2 分析方法96

6.2.1 齐曼（Zeeman）突变机构分析法97

6.2.2 经验公式分析法100

6.3 突变实验设计100

6.3.1 实验目的与原理100

6.3.2 实验设备与方案101

6.3.3 监测要求104

6.3.4 监测结果分析105

7 万年矿底板突水预测107

7.1 突水系数法107

7.1.1 2＃煤层108

7.1.2 4＃煤层109

7.1.3 6＃煤层109

7.1.4 9＃煤层110

7.2 “下三带”理论计算法111

7.2.1 2＃煤层111

7.2.2 4＃煤层112

7.2.3 6＃煤层112

7.2.4 9＃煤层113

7.3 极限突水系数法114

7.3.1 正常开采底板极限突水系数法115

7.3.2 遇断层底板极限突水系数法116

7.4 突变理论计算法118

7.4.1 数据分析118

7.4.2 单变量序列尖点突变模型120

7.4.3 力学突变模型123

7.4.4 结果分析128

7.5 底板突水分区128

7.5.1 极限突水系数法底板突水分区129

7.5.2 支配原理法底板突水分区130

7.5.3 突变模型法底板突水分区133

8 矿山带压开采与防治水措施134

8.1 带压开采疏水降压措施134

8.2 带压开采工作面斜长的确定134

8.2.1 岩体水力学法134

8.2.2 突水系数法135

8.3 防水安全煤岩柱的设计136

8.4 注浆加固底板137

8.5 选择合理的开采方法与工艺138

8.6 矿山防治水措施与建议138

8.6.1 矿山防治水措施138

8.6.2 矿山防治水建议139

参考文献及资料141