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绪论1

一、研究进展1

二、研究方法2

三、研究成果3

第一章 矿区水文地质特征7

第一节 区域水文地质概况7

一、南单元的边界和范围8

二、南单元水文地质概况9

第二节 井田水文地质特征12

一、自然地理概况12

二、地质概况13

三、水文地质特征17

第三节 模糊数学在径流分区中的应用23

一、综合评判原理24

二、综合评判计算25

三、综合评判结果分析27

第二章 奥陶系灰岩裂隙渗透张量研究28

第一节 裂隙几何参数的确定及其统计分析28

一、基本概念28

二、裂隙几何参数的确定及其统计分析28

第二节 裂隙水运动基本方程32

一、单组裂隙岩体的渗透张量33

第三节 裂隙岩体渗透张量计算33

二、多组裂隙岩体的渗透张量34

三、裂隙介质渗透主值及渗透主方向的确定35

第四节 奥陶系灰岩渗透张量36

一、测点的选择36

二、奥陶系灰岩渗透张量计算及结果分析37

第三章 水化学与环境同位素研究40

第一节 水化学特征40

一、水化学类型40

二、水化学组分的构成40

三、水化学组分背景值43

四、水动力条件对水化学组分构成的影响49

第二节 环境同位素特征50

一、氢氧稳定同位素组成及其分布50

二、氢氧稳定同位素动态分析51

三、放射性同位素氚的分布特征52

第三节 同位素数学模型及其应用研究52

一、大气降水氚浓度的恢复52

二、奥陶系灰岩岩溶水系统同位素模型研究53

三、大青灰岩裂隙岩溶水年龄58

二、正态同位素模型(NDM)59

第四节 正态同位素模型59

一、年龄分配函数59

第四章 地下水渗流数值模拟61

第一节 矿坑突水数值模拟61

一、中央区56603工作面突水简介61

二、中央区水文地质条件概化62

三、数值模拟64

第二节 矿坑放水试验数值模拟77

一、东翼区大青灰岩放水试验简介77

二、东翼区水文地质条件概化78

三、数值模拟79

第一节 岩石物理力学性质82

第五章 围岩体工程地质特征82

第二节 岩石声学特性83

第三节 岩石微结构特征86

第四节 岩体结构类型87

一、围岩体结构划分原则和依据88

二、煤层围岩体的结构分类89

第五节 岩体裂隙展布特征90

第六节 采动与矿压93

二、结构面及其物理性状对突水起决定作用95

一、水压是引发突水的重要作用力之一95

第一节 突水影响因素分析95

第六章 采区煤层底板突水机理95

三、工程采动对底板的破坏作用97

四、回采面积对突水的影响99

五、隔水底板岩层厚度对突水的制约作用99

第二节 突水基本类型100

一、直接揭露型100

四、较完整互层倾斜岩层底板突水101

五、陡倾互层状岩层底板突水101

三、节理、裂隙渗流型101

二、节理、裂隙网络扩展型101

第三节 突水形成机制102

一、控制底鼓水的主要作用力103

二、突水的力学原理103

三、软材料光弹模拟试验研究104

四、煤矿采区底板最易破裂点临界水压方程的确定110

第七章 底板阻抗突水性能分区及防治水措施118

第一节 分区原则118

第二节 山青煤底板阻抗突水性能分区及说明119

第三节 开采下三层煤的防治水措施119

参考文献124