深部高水平應(yīng)力巷道圍巖變形破壞特征與穩(wěn)定性控制
定 價(jià):48 元
- 作者:陳登紅著
- 出版時(shí)間:2022/8/1
- ISBN:9787564655358
- 出 版 社:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社
- 中圖法分類:TD322
- 頁(yè)碼:145
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開(kāi)本:16開(kāi)
《深部高水平應(yīng)力巷道圍巖變形破壞特征與穩(wěn)定性控制》以淮南和皖北礦區(qū)深部礦井典型煤-巖巷為背景,通過(guò)地質(zhì)力學(xué)評(píng)估、真三軸相似模擬、考慮應(yīng)變軟化的數(shù)值模擬和堅(jiān)硬基本頂超靜定梁理論模型系統(tǒng)研究,發(fā)現(xiàn)了深部高水平應(yīng)力巷道圍巖“圈”型拉壓分區(qū)變形特征,認(rèn)為初始支護(hù)力及軟化模量對(duì)抑制軟化與殘余區(qū)擴(kuò)展效果好,提出了卸壓錨固協(xié)調(diào)控制技術(shù)方案與優(yōu)化流程。《深部高水平應(yīng)力巷道圍巖變形破壞特征與穩(wěn)定性控制》成果對(duì)控制巷道圍巖非對(duì)稱變形、解決巷道圍巖分區(qū)破裂等問(wèn)題具有一定的指導(dǎo)意義。
《深部高水平應(yīng)力巷道圍巖變形破壞特征與穩(wěn)定性控制》可作為礦業(yè)工程、巖土工程和地質(zhì)工程專業(yè)的高校師生和科研工作者的參考用書(shū)。
隨著煤礦開(kāi)采深度的增加,深部巷道圍巖變形量大、支護(hù)體變形失效多、巷道斷面收縮嚴(yán)重等礦壓顯現(xiàn)強(qiáng)烈,基于“兩淮”礦區(qū)深部高水平應(yīng)力分布特征,有關(guān)深部高水平應(yīng)力煤-巖巷道圍巖變形破壞機(jī)理及支護(hù)技術(shù)方面的研究越來(lái)越成為確保煤礦深部資源安全高效生產(chǎn)的重要方向。
以淮南礦區(qū)13-1煤回采巷道(煤巷)和皖北礦區(qū)朱集西煤礦、恒源煤礦深部開(kāi)拓巖巷地質(zhì)及工程條件為背景,在調(diào)研深部典型煤-巖巷道支護(hù)及圍巖變形破壞現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,開(kāi)展深部典型煤-巖巷道圍巖變形破壞特征及控制機(jī)理研究,主要采用地應(yīng)力實(shí)測(cè)、相似模擬、數(shù)值模擬、理論分析和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)等綜合研究方法,深入研究了深部典型煤-巖巷道圍巖變形破壞特征及控制機(jī)理。主要研究?jī)?nèi)容如下:
(1)分析深部煤-巖巷道地質(zhì)工程條件,開(kāi)展圍巖地質(zhì)力學(xué)評(píng)估及掘進(jìn)回采期間礦壓顯現(xiàn)規(guī)律研究。
。2)開(kāi)展了大尺寸、真三軸應(yīng)力下煤巷圍巖變形破壞特征的模型試驗(yàn)研究。獲得了淺埋靜水壓力、深埋靜水壓力、初掘采動(dòng)應(yīng)力及回采動(dòng)壓等不同應(yīng)力環(huán)境下矩形、直墻拱形等4種尺寸的煤巷圍巖應(yīng)變、變形及破壞特征。
。3)數(shù)值模擬研究深部高水平應(yīng)力煤巖巷圍巖穩(wěn)定性主要影響因素(排序?yàn)椋郝裆?采高>支護(hù)體長(zhǎng)度與面長(zhǎng)、構(gòu)造應(yīng)力>埋深>支護(hù)體數(shù)量與長(zhǎng)度)。
(4)構(gòu)建彈塑性分析理論模型。基于M-C屈服準(zhǔn)則和D-P屈服準(zhǔn)則,按應(yīng)變軟化、碎脹擴(kuò)容條件分析研究了初掘期間深部軟化區(qū)、殘余區(qū)范圍的影響因素。
。5)基于損傷理論、材料力學(xué)理論,構(gòu)建堅(jiān)硬基本頂“梁”模型,研究回采期間工作面?zhèn)、?shí)體煤側(cè)巷道深部圍巖彈塑性交界處頂板壓力大小對(duì)基本頂撓度的影響。
。6)在總結(jié)模型試驗(yàn)、數(shù)值計(jì)算、理論分析等深部典型回采巷道圍巖變形破壞特征的基礎(chǔ)上,提出“開(kāi)掘方向優(yōu)化”“強(qiáng)幫護(hù)兩側(cè)頂”“斷面形狀優(yōu)化”“分區(qū)分級(jí)加強(qiáng)”以及卸壓錨固協(xié)調(diào)控制等原則,并優(yōu)化同類條件破壞變形嚴(yán)重的煤-巖巷支護(hù)方案。
在本書(shū)出版之際,衷心感謝華心祝教授、楊科教授給予的指導(dǎo)!部分測(cè)試裝置的研制工作得到王賓副教授的支持,部分試驗(yàn)工作得到袁永強(qiáng)、李超、李宏亮、金聲堯、張忠浩、鞠俊超等研究生的幫助,現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)來(lái)自科研合作單位——皖北煤電集團(tuán)朱集西煤礦和恒源煤礦、淮河能源集團(tuán)淮滬煤電有限公司丁集煤礦、中煤新集能源股份有限公司劉莊煤礦和口孜東礦;本書(shū)的出版還得到了安徽省高等學(xué)校高峰學(xué)科建設(shè)五年規(guī)劃項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(51974008)、國(guó)家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金項(xiàng)目(51504006)的資助,在此一并表示感謝!
限于水平和學(xué)識(shí),書(shū)中難免存在疏漏,敬請(qǐng)廣大讀者和同行批評(píng)指正。
陳登紅,中共黨員,工學(xué)博士,副教授碩士生導(dǎo)師,F(xiàn)任安徽理工大學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院采礦工程系教工黨支部書(shū)記、系主任主要從事深井巷道支護(hù)、煤基固廢充填開(kāi)采、低能耗微波高效破巖等方面的教學(xué)和科研工作,發(fā)表學(xué)術(shù)論文50余篇,以第發(fā)明人授權(quán)國(guó)內(nèi)發(fā)明專利3項(xiàng)、國(guó)際發(fā)明專利2項(xiàng),曾獲第十屆全國(guó)煤炭青年五四獎(jiǎng)?wù)绿崦?jiǎng)、第二屆全國(guó)高等學(xué)校采礦工程專業(yè)講課競(jìng)賽一等獎(jiǎng)、安徽理工大學(xué)優(yōu)秀教師等榮譽(yù)稱號(hào)
第一章 緒論
第二章 深部高水平應(yīng)力煤巖巷圍巖力學(xué)及礦壓顯現(xiàn)特征
第一節(jié) 深部典型煤巷圍巖賦存特征
第二節(jié) 深部典型巖巷圍巖賦存特征
第三節(jié) 深部典型煤-巖巷圍巖地質(zhì)力學(xué)評(píng)估
第四節(jié) 深部典型煤巷礦壓顯現(xiàn)特征
第三章 深部高水平應(yīng)力煤巷圍巖變形破壞特征的真三軸模型試驗(yàn)研究
第一節(jié) 原型地質(zhì)工程條件
第二節(jié) 真三軸模型試驗(yàn)地點(diǎn)選擇
第三節(jié) 相似準(zhǔn)則
第四節(jié) 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
第五節(jié) 模型試驗(yàn)過(guò)程
第六節(jié) 模型測(cè)試結(jié)果及分析
第四章 深部高水平應(yīng)力煤-巖巷圍巖穩(wěn)定性影響因素的數(shù)值模擬研究
第一節(jié) 數(shù)值模擬簡(jiǎn)介
第二節(jié) 深部典型煤巷正交模擬試驗(yàn)
第三節(jié) 考慮應(yīng)變軟化對(duì)深部煤-巖巷掘進(jìn)穩(wěn)定性的影響分析
第四節(jié) 采動(dòng)對(duì)深部典型煤巷基本頂支承壓力影響規(guī)律研究
第五節(jié) 深部典型煤-巖巷圍巖穩(wěn)定性影響因素的極差分析
第五章 深部高水平應(yīng)力煤-巖巷圍巖穩(wěn)定性的理論研究
第一節(jié) 深部高水平應(yīng)力煤-巖巷掘進(jìn)期間穩(wěn)定性分析
第二節(jié) 深部高水平應(yīng)力煤巷回采期間穩(wěn)定性分析
第六章 深部高水平應(yīng)力煤-巖巷大變形協(xié)調(diào)控制研究
第一節(jié) 深部高水平應(yīng)力煤巷圍巖變形特征及控制原則
第二節(jié) 深部高水平應(yīng)力煤巷支護(hù)方案優(yōu)化分析
第三節(jié) 深部高水平應(yīng)力煤巷支護(hù)優(yōu)化后礦壓實(shí)測(cè)研究
第四節(jié) 深部高水平應(yīng)力巖巷圍巖變形特征及控制原則
第五節(jié) 深部高水平應(yīng)力巖巷支護(hù)方案優(yōu)化及礦壓實(shí)測(cè)研究
參考文獻(xiàn)