前言
第1章 西部煤炭开采与生态修复技术发展
1.1 西部地区煤炭资源与开采地质条件
1.1.1 西部地区煤炭资源基本情况及开采地质条件
1.1.2 神东矿区煤炭资源及开采地质条件
1.2 煤炭现代开采技术特点及发展趋势
1.2.1 现代煤炭开采的主要特点
1.2.2 神东矿区煤炭现代开采工艺技术
1.2.3 西部地区煤炭现代开采技术发展趋势
1.3 西部煤炭开采地下水与地表生态保护及研究方法
1.3.1 煤炭现代开采面临的难题及相关科学问题
1.3.2 国内外研究与实践现状
1.3.3 研究分析思路和方法
第2章 基于四维地震的现代开采覆岩损伤规律研究
2.1 采动覆岩结构变化探测与分析方法
2.1.1 煤岩层地球物理测井方法
2.1.2 高精度四维地震数据采集与处理方法
2.1.3 四维地震资料数据处理
2.2 采动覆岩结构变化的信息提取与分析方法
2.2.1 时移地震数据体显示方法
2.2.2 采动覆岩静态描述方法
2.2.3 煤系地层动态描述
2.3 现代开采工作面采动覆岩结构变化分析
2.3.1 开采前煤层覆岩地震响应特征
2.3.2 开采中采动覆岩地震响应特征
2.3.3 开采后采动覆岩地震响应特征
2.4 现代开采技术下采动覆岩结构变化趋势分析
2.4.1 采动覆岩结构变化的地震“三带”响应特点
2.4.2 采动覆岩结构变化信息增强方法
2.4.3 基于地震振幅谱信息的采动裂隙发育变化分析
2.4.4 采动覆岩渗透率变化趋势分析
第3章 煤炭现代开采对浅表层结构及土壤水的影响
3.1 基于时移地质雷达的地表层含水性变化探测方法
3.1.1 时移地质雷达探测方法
3.1.2 第四系地表层主要岩性结构及分布特征
3.1.3 地表层含水率信息提取方法
3.2 开采对地表层结构的影响分析
3.2.1 层位厚度提取算法研究
3.2.2 层位变化评价算法
3.2.3 开采不同阶段主要岩性结构的变化分析
3.3 开采对地表层含水率的影响及变化趋势分析
3.3.1 地表层含水率探测有效性及影响因素
3.3.2 采前地表层含水率空间分布情况
3.3.3 开采对地表层含水率的影响分析
第4章 现代开采对采动覆岩赋水性影响研究
4.1 现代开采影响的物理和数值模拟研究
4.1.1 模拟研究方法
4.1.2 含水层泄漏状态响应模拟
4.1.3 地下水顺层流动状态响应模拟
4.1.4 地下充水采空区状态响应模拟
4.1.5 开采覆岩破坏状态响应模拟
4.2 时移高精度电法数据采集与处理方法
4.2.1 现场数据采集
4.2.2 数据预处理方法
4.2.3 数据精细反演与可视化成像
4.2.4 高精度电阻率解释
4.3 补连塔试验区采动覆岩富水性变化综合分析
4.3.1 试验区基本地电情况
4.3.2 采动覆岩赋水性剖面分析
4.3.3 采动覆岩赋水性变化综合分析
第5章 现代开采基岩裂隙水模拟预测分析
5.1 地下水流有限单元法模拟方法
5.1.1 有限单元法简介
5.1.2 FEFLOW软件介绍
5.2 基岩裂隙水流场数值模拟
5.2.1 地下水系统概念模型
5.2.2 地下水系统数学模型
5.2.3 地下水系统数值模型的建立
5.2.4 地下水数值模型的识别与验证
5.2.5 地下水数值模型的预测
5.3 乌兰木伦井田开采对基岩裂隙水影响预测分析
5.3.1 水文地质概况
5.3.2 基岩裂隙水产生矿井水量预测
5.4 补连塔井田开采对基岩裂隙水影响预测分析
5.4.1 水文地质概况
5.4.2 基岩裂隙水产生矿井水量预测
5.5 大柳塔井田开采对基岩裂隙水影响预测分析
5.5.1 水文地质概况
5.5.2 基岩裂隙水产生矿井水量预测
5.6 榆家梁井田开采对基岩裂隙水影响预测分析
5.6.1 水文地质概况
5.6.2 基岩裂隙水产生矿井水量预测
第6章 现代开采沉陷区地表移动变形规律研究
6.1 现代开采地表移动变形观测与分析方法
6.1.1 观测系统及观测点布局
6.1.2 地表移动观测方法
6.1.3 地表移动观测数据处理
6.2 现代煤炭开采对地表移动变形规律影响分析
6.2.1 基于实测的地表移动变形规律
6.2.2 基于模型的地表移动变形参数求取
6.2.3 地表动态参数求取与分析
6.2.4 动态参数对比分析
6.3 开采沉陷地表破坏预测分析
6.3.1 基于参数的地表沉陷预测分析比较
6.3.2 基于Suffer的开采沉降区三维动态模拟分析
6.3.3 地表变形区自修复能力分析
第7章 现代开采地表裂缝发育规律研究
7.1 开采沉降区动态裂缝初始状态及分布特征
7.1.1 下沉盆地动态裂缝初始状态的分布特征
7.1.2 动态裂缝发育周期监测方法
7.1.3 动态裂缝产生的时机模型
7.2 典型动态裂缝发育规律分析
7.2.1 典型动态裂缝发育特征分析
7.2.2 动态裂缝的发育周期函数模型
7.3 典型边缘裂缝分布特征与属性
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顾大钊等著的《西部生态脆弱区现代开采对地下水与地表生态影响规律研究--神东大型煤炭基地地下水保护与生态修复途径探索(精)》面向我国西部生态脆弱区煤炭现代开采地下水与地表生态保护以全球千万吨安全高效矿井集中区——神东矿区为例，以先进的综合机械化开采技术（简称“现代开采”）支撑的超大工作面开采为试验对象，基于开采全过程（采前—采中—采后及趋稳状态时）地下水和地表生态响应的科学观测系统及翔实的试验数据，深入研究现代开采条件下“三类地下水”（地表土壤水、第四系潜水和基岩裂隙水）运移规律、地表生态（土壤、植被及根际环境等）变化规律和地表生态自然恢复趋势等，综合分析地表生态损伤程度，揭示生态脆弱区煤炭现代开采地下水和地表生态变化的主要影响因素和采动覆岩与地表生态自修复能力。研究建立的“四维”观测系统、提出的“三类地下水”“地表层含水率”“采动覆岩自修复”“地表生态自修复”等内容，丰富了煤炭现代开采生态修复理论与方法，为提高西部生态脆弱区现代化煤矿区的生态修复效率提供了技术支撑。
本书具有较强的理论性和实用性，可作为矿业学科、水利学科、环境学科的科研人员、高校师生，以及从事煤炭开采水资源保护、生态修复等方面工作的技术人员的参考书籍，尤其对西部未来煤炭现代开采地下水保护利用和地表生态修复具有参考价值。