目錄
前言
第1章 概述 1
1.1 煤礦采空區(qū)及特點 1
1.2 國內(nèi)外采煤塌陷地土地利用情況 3
1.2.1 國外采煤塌陷地土地利用情況 3
1.2.2 國內(nèi)采煤塌陷地土地利用情況 4
1.3 采煤塌陷地建設(shè)利用技術(shù)路線 9
1.3.1 煤礦采空區(qū)巖土工程勘察 10
1.3.2 采空區(qū)場地穩(wěn)定性及建設(shè)適宜性評價 10
1.3.3 采空區(qū)治理 11
1.3.4 建（構(gòu)）筑物抗變形技術(shù) 11
第2章 常用采煤方法及覆巖破壞規(guī)律 12
2.1 采煤方法介紹 12
2.1.1 老窯及小窯采煤方法 12
2.1.2 現(xiàn)代煤礦采煤方法 15
2.2 采空區(qū)基本特征 19
2.2.1 老窯及小窯采空區(qū)基本特征 19
2.2.2 現(xiàn)代煤礦采空區(qū)基本特征 20
2.3 采空區(qū)巖層移動破壞基本規(guī)律 22
2.3.1 采空區(qū)巖層移動的基本形式 22
2.3.2 采空區(qū)巖層移動破壞分帶特征 23
2.4 影響覆巖破壞規(guī)律的因素 26
第3章 煤礦采空區(qū)勘察技術(shù)與方法 33
3.1 勘察階段及工作內(nèi)容 33
3.1.1 采空區(qū)勘察原則 33
3.1.2 可行性研究勘察 34
3.1.3 初步勘察 35
3.1.4 詳細勘察 37
3.1.5 施工勘察 38
3.2 采空區(qū)勘察技術(shù) 39
3.2.1 采空區(qū)調(diào)查與測繪 39
3.2.2 采空區(qū)物探勘察技術(shù) 43
3.2.3 工程地質(zhì)鉆探 65
3.2.4 各勘測方法質(zhì)量經(jīng)濟對比 67
3.3 采空區(qū)勘察報告 67
第4章 老采空區(qū)覆巖穩(wěn)定性和“活化”機理 69
4.1 部分開采老采空區(qū)覆巖穩(wěn)定性和“活化”機理 69
4.1.1 房柱式采空區(qū)覆巖移動和地表下沉特征 70
4.1.2 房柱式采空區(qū)穩(wěn)定性和地表沉陷機制 70
4.1.3 條帶開采覆巖移動和巖體結(jié)構(gòu)特點 73
4.2 長壁老采空區(qū)覆巖穩(wěn)定性和“活化”機理 74
4.2.1 長壁老采空區(qū)上覆巖層移動破壞特征 74
4.2.2 長壁老采空區(qū)覆巖平衡結(jié)構(gòu)力學(xué)模型 75
4.2.3 長壁老采空區(qū)破碎巖體“活化”機理 78
第5章 煤（巖）柱穩(wěn)定性分析 80
5.1 條帶采空區(qū)煤（巖）柱穩(wěn)定性分析 80
5.1.1 條帶采空區(qū)煤（巖）柱荷載 80
5.1.2 條帶采空區(qū)煤（巖）柱強度 82
5.1.3 條帶采空區(qū)煤（巖）柱穩(wěn)定性 84
5.2 房柱采空區(qū)煤（巖）柱穩(wěn)定性分析 85
5.2.1 房柱采空區(qū)煤（巖）柱應(yīng)力 85
5.2.2 房柱采空區(qū)煤（巖）柱強度 86
5.2.3 房柱采空區(qū)煤（巖）柱穩(wěn)定性 87
第6章 冒落破碎巖石壓實變形規(guī)律研究 88
6.1 煤系地層巖石力學(xué)特性試驗 88
6.2 垮落破碎巖石壓實變形規(guī)律試驗方案 89
6.2.1 試驗設(shè)備 89
6.2.2 試樣制備 90
6.2.3 試驗方案與試驗方法 92
6.3 垮落破碎巖石壓實變形與分形特征分析 95
6.3.1 自然含水條件下垮落破碎巖石壓實變形特征 95
6.3.2 浸水條件下垮落破碎巖石壓實變形特征 105
6.3.3 干濕循環(huán)條件下垮落破碎巖石壓實變形特征 114
6.3.4 賦存環(huán)境對垮落破碎巖石壓實變形特征影響分析 124
第7章 采空區(qū)地表移動變形規(guī)律與變形預(yù)計 132
7.1 地表移動變形的概念 132
7.1.1 地表移動變形的形式 132
7.1.2 描述地表移動和變形的指標 134
7.2 地表移動盆地及其特征 136
7.2.1 地表移動盆地的形成 136
7.2.2 充分采動和非充分采動 138
7.2.3 地表移動盆地的特征 140
7.2.4 地表移動盆地主斷面及其移動變形規(guī)律 141
7.2.5 地表移動盆地邊界的確定 147
7.3 地表移動盆地的空間分布和時間過程 151
7.3.1 地表點的移動軌跡 151
7.3.2 地表點的移動軌跡 153
7.3.3 工作面推進過程中的下沉速度 154
7.3.4 地表移動持續(xù)時間 155
7.3.5 工作面推進過程中地表移動和變形的變化規(guī)律 155
7.4 地表移動變形的預(yù)計方法 157
7.4.1 地表移動預(yù)計概念及意義 157
7.4.2 概率積分法 159
7.4.3 計算基本參數(shù)及其取值范圍 163
7.4.4 計算機計算 165
7.5 地表殘余移動變形規(guī)律及預(yù)計 165
7.5.1 長壁老采空區(qū)地表殘余移動變形規(guī)律 165
7.5.2 老采空區(qū)地表殘余移動變形預(yù)計 165
第8章 采空區(qū)場地穩(wěn)定性及工程建設(shè)適宜性評價 173
8.1 采空區(qū)場地穩(wěn)定性評價 173
8.1.1 開采條件判別法 174
8.1.2 地表移動變形判別法 176
8.1.3 煤（巖）柱穩(wěn)定性分析法 177
8.2 采空區(qū)場地工程建設(shè)適宜性評價 180
8.2.1 采空區(qū)對擬建工程的影響程度 180
8.2.2 擬建工程對采空區(qū)的影響程度 185
8.3 采空區(qū)建（構(gòu)）筑物地基穩(wěn)定性分析 194
第9章 采空區(qū)灌注充填治理技術(shù) 196
9.1 長壁老采空區(qū)灌注充填方法 197
9.1.1 長壁老采空區(qū)全部灌注充填 198
9.1.2 長壁老采空區(qū)條帶灌注充填 203
9.1.3 長壁老采空區(qū)點柱式灌注充填 206
9.1.4 長壁老采空區(qū)復(fù)合砌體梁半拱結(jié)構(gòu)注漿加固技術(shù) 209
9.2 條帶老采空區(qū)覆巖離層注漿加固技術(shù) 210
9.2.1 條帶老采空區(qū)覆巖離層注漿加固技術(shù)的提出 210
9.2.2 條帶老采空區(qū)覆巖離層注漿加固機理 212
9.2.3 條帶老采空區(qū)覆巖離層注漿充填層位 212
9.3 煤礦采空區(qū)快速注漿系統(tǒng)與工藝 213
第10章 采空區(qū)注漿治理質(zhì)量控制與檢測技術(shù) 216
10.1 煤礦采空區(qū)注漿施工控制理論與方法 217
10.1.1 注漿控制理論分析 217
10.1.2 采空區(qū)注漿工程綜合控制方法 219
10.2 煤礦采空區(qū)注漿工程監(jiān)理技術(shù) 222
10.2.1 巖土工程監(jiān)理及其特點 222
10.2.2 采空區(qū)注漿工程監(jiān)理體系 225
10.2.3 采空區(qū)注漿工程監(jiān)理細則 229
10.2.4 采空區(qū)注漿工程質(zhì)量控制 232
10.3 煤礦采空區(qū)注漿工程治理綜合檢測技術(shù) 238
10.3.1 工作目的、工作內(nèi)容與工作步驟 238
10.3.2 采空區(qū)注漿治理檢測方法與技術(shù)要點 239
第11章 采空區(qū)上新建建（構(gòu)）筑物抗變形技術(shù) 243
11.1 地表剩余移動變形對地表新建建（構(gòu)）筑物的影響 243
11.2 采空區(qū)上新建建（構(gòu)）筑物抗變形建筑設(shè)計 245
11.2.1 原始資料 245
11.2.2 設(shè)計原則 245
11.3 采空區(qū)上新建建（構(gòu)）筑物抗變形技術(shù) 246
11.3.1 建筑場地的選取 246
11.3.2 采空區(qū)上新建建（構(gòu)）筑物抗變形措施 247
11.4 新建高層建（構(gòu)）筑物的抗變形技術(shù) 254
11.4.1 高層建（構(gòu)）筑物的選址 255
11.4.2 采空區(qū)上新建高層建（構(gòu)）筑物抗變形措施 255
11.5 大型鋼結(jié)構(gòu)廠房的抗變形技術(shù)研究 256
11.5.1 大型鋼結(jié)構(gòu)廠房的選址 256
11.5.2 采空區(qū)上新建大型鋼結(jié)構(gòu)廠房抗變形措施 257
第12章 采煤塌陷地建設(shè)利用工程實例——山東藍海領(lǐng)航電子商務(wù)產(chǎn)業(yè)園 258
12.1 工程概況及地質(zhì)采礦條件 258
12.1.1 工程簡況 258
12.1.2 地質(zhì)采礦概況 258
12.2 采空區(qū)巖土工程勘察 259
12.2.1 地球物理勘探 259
12.2.2 鉆探 261
12.2.3 采空區(qū)場地工程建設(shè)適宜性 264
12.3 采空區(qū)灌注充填治理 270
12.3.1 注漿鉆孔布置 270
12.3.2 制漿工藝 270
12.3.3 注漿設(shè)備與工藝 271
12.3.4 終孔標準 272
12.3.5 注漿順序 273
12.4 采空區(qū)注漿效果檢測 273
12.4.1 鉆探檢測 273
12.4.2 跨孔電阻率CT 275
12.4.3 二次壓漿 277
12.4.4 地表變形觀測 277
參考文獻 279