本書中結(jié)合實(shí)際礦井情況，采取理論分析、實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)值模擬相結(jié)合的研究方法，展開了以下研究：采空區(qū)滲流場域的形成特征及影響因素；將煤壁支撐影響區(qū)域內(nèi)的冒落煤巖體視為自由堆積體多孔介質(zhì)，利用自制模型，對自由堆積體均質(zhì)、非均質(zhì)多孔介質(zhì)進(jìn)行了一維滲流實(shí)驗(yàn)研究，探究滲流速度、滲流壓力梯度與介質(zhì)粒徑大小的關(guān)系，滲流狀態(tài)轉(zhuǎn)變的滲流速度閾值；建立采空區(qū)三維滲流模型，進(jìn)行了工作面阻力分布對工作面兩端壓差、采空區(qū)內(nèi)滲流壓力的影響實(shí)驗(yàn)；基于采空區(qū)應(yīng)力分布確定綜放工作面采空區(qū)滲流場域大小的方法，利用離散元程序UDEC建立了綜放工作面在采放比為1:1、1:2、1:3時(shí)的數(shù)值模型，分析了采空區(qū)走向滲流場域、傾向滲流場域隨采放比的變化規(guī)律；利用CFD軟件Fluent分析了綜放工作面采空區(qū)在不同采放比下的滲流規(guī)律、工作面阻力分布對工作面兩端壓差及采空區(qū)滲流的影響，最后，通過現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù)的分析，驗(yàn)證了實(shí)驗(yàn)規(guī)律和數(shù)值模擬規(guī)律的正確性.

1緒論1.1研究背景1.2問題的提出1.3國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.4論文的研究內(nèi)容1.5技術(shù)路線1.6本章小結(jié)......................................................................................PAGEREF_Toc421956478\h142采空區(qū)的空間特征及其滲流場域............................................................PAGEREF_Toc421956479\h15
2.1礦井采空區(qū)的形成........................................................................PAGEREF_Toc421956480\h152.2采空區(qū)垂直空間分布及判定.........................................................PAGEREF_Toc421956481\h172.2.1上覆巖層運(yùn)移規(guī)律及特征....................................................
PAGEREF_Toc421956482\h172.2.2“豎三帶”的判定...............................................................PAGEREF_Toc421956483\h202.3采空區(qū)走向空間分布及判定.........................................................PAGEREF_Toc421956484\h242.3.1采空區(qū)走向空間分布及特征................................................
PAGEREF_Toc421956485\h242.3.2采空區(qū)走向“應(yīng)力三區(qū)”的判定.........................................PAGEREF_Toc421956486\h272.4軸向應(yīng)力對破碎巖體參數(shù)的影響..................................................PAGEREF_Toc421956487\h282.4.1破碎巖體的壓實(shí)特性...........................................................
PAGEREF_Toc421956488\h282.4.2軸向應(yīng)力對破碎巖體孔隙率、碎脹系數(shù)的影響....................PAGEREF_Toc421956489\h302.5采空區(qū)滲流場域...........................................................................PAGEREF_Toc421956490\h322.6本章小結(jié)......................................................................................
PAGEREF_Toc421956491\h333采空區(qū)滲流實(shí)驗(yàn)研究..............................................................................PAGEREF_Toc421956492\h343.1實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?.....................................................................................PAGEREF_Toc421956493\h343.2一維均質(zhì)多孔介質(zhì)滲流實(shí)驗(yàn).........................................................PAGEREF_Toc421956494\h363.2.1粒徑、滲透速度對滲透壓力的影響......................................PAGEREF_Toc421956495\h363.2.2粒徑對滲透系數(shù)的影響........................................................PAGEREF_Toc421956496\h47
3.2.3粒徑、滲透速度對滲流狀態(tài)的影響......................................PAGEREF_Toc421956497\h493.3一維非均質(zhì)多孔介質(zhì)滲透實(shí)驗(yàn)......................................................PAGEREF_Toc421956498\h523.4工作面阻力分布對采空區(qū)滲流影響的實(shí)驗(yàn)研究............................PAGEREF_Toc421956499\h563.4.1U型通風(fēng)方式采空區(qū)滲流實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?.....................................PAGEREF_Toc421956500\h563.4.2實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測試......................................................................PAGEREF_Toc421956501\h583.4.3工作面阻力分布對其兩端壓差的影響..................................PAGEREF_Toc421956502\h59
3.4.4工作面阻力分布對采空區(qū)壓力的影響..................................PAGEREF_Toc421956503\h603.5本章小結(jié)......................................................................................PAGEREF_Toc421956504\h644綜放工作面采空區(qū)應(yīng)力分布及滲流場域研究..........................................
PAGEREF_Toc421956505\h654.1工程實(shí)況......................................................................................PAGEREF_Toc421956506\h654.2采空區(qū)滲流場域分布的數(shù)值分析..................................................PAGEREF_Toc421956507\h674.2.1幾何與網(wǎng)格模型..................................................................
PAGEREF_Toc421956508\h674.2.2模型參數(shù)及邊界條件...........................................................PAGEREF_Toc421956509\h684.2.3走向、傾向模型模擬方案....................................................PAGEREF_Toc421956510\h694.3采空區(qū)走向滲流場域分布.............................................................
PAGEREF_Toc421956511\h704.3.1采放比為1:1時(shí)走向滲流場域..............................................PAGEREF_Toc421956512\h704.3.2采放比為1:2時(shí)走向滲流場域..............................................PAGEREF_Toc421956513\h724.3.3采放比為1:3時(shí)走向滲流場域..............................................
PAGEREF_Toc421956514\h744.4采空區(qū)傾向滲流場域分布.............................................................PAGEREF_Toc421956515\h764.5本章小結(jié)......................................................................................PAGEREF_Toc421956516\h825綜放工作面采空區(qū)滲流規(guī)律分析............................................................
PAGEREF_Toc421956517\h835.1采空區(qū)滲流數(shù)學(xué)模型....................................................................PAGEREF_Toc421956518\h835.2模型參數(shù)設(shè)置...............................................................................PAGEREF_Toc421956519\h845.2.1幾何模型建立......................................................................
PAGEREF_Toc421956520\h845.2.2模型邊界條件及孔隙率、滲透系數(shù)分布..............................PAGEREF_Toc421956521\h865.3采放比對采空區(qū)滲流的影響.........................................................PAGEREF_Toc421956522\h905.4工作面阻力分布對采空區(qū)滲透的影響...........................................
PAGEREF_Toc421956523\h975.5工程實(shí)測與模擬結(jié)果對比分析....................................................PAGEREF_Toc421956524\h1025.6本章小結(jié)....................................................................................PAGEREF_Toc421956525\h1056結(jié)論與展望...........................................................................................
PAGEREF_Toc421956526\h1066.1結(jié)論...........................................................................................PAGEREF_Toc421956527\h1066.2創(chuàng)新點(diǎn)........................................................................................PAGEREF_Toc421956528\h107
6.3展望...........................................................................................PAGEREF_Toc421956529\h107參考文獻(xiàn)PAGEREF_Toc421956530\h108

陳善樂，男，1984年9月出生，漢族，湖南省邵陽縣人。中共黨員，博士研究生，六盤水師范學(xué)院副教授。2015年6月畢業(yè)于遼寧工程技術(shù)大學(xué)安全技術(shù)及工程專業(yè)。入職六盤水師范學(xué)院礦業(yè)于土木工程學(xué)院以來，主要從事安全科學(xué)與工程領(lǐng)域的教學(xué)與科研工作。主要研究方向?yàn)榈V井通風(fēng)與粉塵、礦井瓦斯治理；主持貴州省科技廳項(xiàng)目2項(xiàng)；校級科技項(xiàng)目1項(xiàng)，教改項(xiàng)目1項(xiàng)；參與負(fù)責(zé)企業(yè)委托項(xiàng)目20余項(xiàng)；指導(dǎo)學(xué)生雙創(chuàng)項(xiàng)目3項(xiàng)；獲發(fā)明專利3項(xiàng)，新型發(fā)明專利4項(xiàng)；發(fā)表學(xué)術(shù)論文20余篇，其中SCI、EI檢索6篇。