采空区顶板垮落空气冲击灾害的理论及控制技术研究

　　《采空区顶板垮落空气冲击灾害的理论及控制技术研究》以煤矿采空区顶板大面积垮落引起的空气冲击灾害为研究对象，采用数学物理模型、实验室模拟和现场实践研究的方法，对采空区顶板垮落空气冲击灾害理论及控制技术进行研究。构建了采空区顶板力学模型；研究了顶板垮落过程中采空区、巷道风速和风压的发生机理及演变规律；进行了实验室模拟，验证了顶板垮落一空气耦合冲击规律的一致性；建立了不同顶板垮落形式下空气冲击灾害对巷道人员及设备的损伤和损坏模型，给出了巷道内人员损伤及设备损坏的判则；依据具体的现场工程背景，提出了采空区顶板大面积垮落所导致的空气冲击灾害的防灾工程设计方法与减灾控制技术措施，通过现场控制实践，验证了实际的防灾减灾效果。《采空区顶板垮落空气冲击灾害的理论及控制技术研究》可供从事煤矿安全生产及管理工作的企业安全生产管理部门、工程技术人员、科研人员以及高等院校师生参考。

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1 绪论
1．1 研究的目的及意义
1．2 研究现状
1．2．1 顶板断裂垮落机理的研究现状
1．2．2 顶板大面积垮落引起空气冲击灾害的研究现状
1．3 研究内容与研究方法
1．3．1 主要研究内容
1．3．2 研究方法
1．4 研究思路与技术路线
2 采空区顶板垮落一空气耦合冲击的理论研究
2．1 引言
2．2 采空区顶板垮落一空气耦合冲击的力学模型
2．2．1 全部切落一整体运动型顶板垮落空气冲击的理论模型
2．2．2 o-X形顶板垮落空气冲击的理论模型
2．2．3 房采采空区顶板垮落空气冲击的理论模型
2．3 采空区顶板垮落空气冲击灾害的理论预测
2．3．1 活鸡兔井1-2煤层顶板整体切落的空气冲击预测
2．3．2 活鸡兔井1-2上煤层与霍洛湾矿2“煤层采空区顶板垮落的空气冲击预测”
2．4 本章小结
3 采空区顶板垮落空气冲击的实验研究
3．1 实验装置与监测设备
3．1．1 相似比的确定
3．1．2 实验装置设计
3．2 顶板垮落空气冲击的实验方案与实验测试过程
3．2．1 实验方案
3．2．2 实验测试过程
3．3 采空区顶板整体垮落空气冲击实验的结果分析
3．3．1 顶板整体垮落冲击风速测试结果及采空区速度场分析
3．3．2 顶板垮落空气冲击巷道风速实验数据及结果分析
3．4 顶板垮落空气冲击实验结果与理论预测结果的比较分析
3．4．1 巷道口风速比较分析
3．4．2 巷道内风速比较分析
3．5 本章小结
4 采空区顶板垮落空气冲击灾害的危险评价研究
4．1 采空区顶板垮落空气冲击灾害研究的重点
4．2 采空区顶板垮落空气冲击灾害的评价理论
4．2．1 井下人员损伤的理论分析
4．2．2 巷道设备损坏的理论分析
4．2．3 巷道密闭墙损坏的理论分析
4．3 采空区顶板垮落空气冲击的灾害评价算例分析
4．3．1 井下人员损伤的算例分析
4．3．2 巷道设备损坏的算例分析
4．3．3 巷道防灾密闭墙损坏的算例分析
4．4 本章小结
5 采空区顶板垮落空气冲击灾害的控制实践及应用
5．1 顶板大面积垮落空气冲击灾害的现场控制概述
5．2 活鸡兔井1-2煤层顶板垮落空气冲击灾害的现场控制实践
5．2．1 活鸡兔井21303工作面顶板强制预裂爆破方案设计
5．2．2 活鸡兔井21303工作面顶板强制爆破初次来压灾害预防的效果分析
5．2．3 活鸡兔井21303工作面顶板强制爆破空气冲击灾害预防的效果分析
5．3 霍洛湾矿房柱式开采采空区顶板垮落空气冲击灾害的控制实践
5．3．1 霍洛湾矿房柱式开采采空区密闭墙的方案设计
5．3．2 密闭墙的受载分析
5．3．3 密闭墙的强度校核
5．3．4 霍洛湾矿房柱式采空区顶板岩层破坏状态监测方案设计及实施
5．4 本章小结
6 研究结论与展望
6．1 主要结论
6．2 不足与展望
参考文献