矸石膏體充填開采圍巖演化規(guī)律研究

內(nèi)容概要

　　《矸石膏體育填開采圍巖演化規(guī)律研究》針對矸石膏體充填開采圍巖結(jié)構(gòu)及狀態(tài)演化規(guī)律進行了較為系統(tǒng)的研究。進行了岱莊煤礦煤系地層的基本巖石力學試驗，確定了其力學參數(shù)；試驗研究了工作面有限空間和特定環(huán)境下充填膏體的力學特性及松木支柱的承載能力；進行了系列煤巖蠕變特性試驗研究，分析了浸水對煤巖蠕變特性的影響，研究了時間對煤巖長期強度的影響，提出了巖石長期強度的計算公式，確定了試驗煤巖的理論長期強度。采用FLAC3D進行了煤柱長期穩(wěn)定性能的數(shù)值試驗，分析了岱莊煤礦條帶煤柱的長期穩(wěn)定性能；對岱莊煤礦條帶煤柱長期穩(wěn)定性能進行了監(jiān)測并分析了其演化規(guī)律及觀測煤柱各分區(qū)的范圍及煤柱不同部位的強度，并結(jié)合現(xiàn)場觀測和室內(nèi)試驗成果，分析了條帶煤柱的長期強度及其長期穩(wěn)定性能。研究了兩側(cè)均為采空區(qū)且采空區(qū)已形成多年這種特殊條件下的條帶煤柱膏體充填開采巷道圍巖狀態(tài)演化規(guī)律；進行了深部條帶煤柱長期穩(wěn)定狀態(tài)的三維相似材料模擬試驗；在現(xiàn)場實測的基礎(chǔ)上，結(jié)合室內(nèi)相似材料模擬實驗結(jié)果，研究條帶煤柱充填開采覆巖運動規(guī)律與時空結(jié)構(gòu)模型。對岱莊煤礦2351條帶煤柱膏體充填工作面及其巷道支護系統(tǒng)進行優(yōu)化分析?！　　俄肥囿w育填開采圍巖演化規(guī)律研究》可供從事采礦工程、巖土工程及礦山安全生產(chǎn)監(jiān)測等方面研究的科技工作者及現(xiàn)場工程技術(shù)人員參考使用，也可作為本科生、研究生的課外閱讀材料。

書籍目錄

1  緒論  1.1 研究意義  1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀  1.3 研究內(nèi)容及方法2  煤礦充填開采技術(shù)現(xiàn)狀  2.1 充填采煤技術(shù)特點  2.2 充填采煤方法分類  2.3 選擇充填方法的基本原則  2.4 充填采煤技術(shù)現(xiàn)狀  2.5 充填采煤技術(shù)展望3  岱莊煤礦矸石充填開采工藝  3.1 岱莊煤礦地質(zhì)采礦條件  3.2 岱莊煤礦條帶煤柱膏體充填工作面地質(zhì)開采條件  3.3 2351膏體充填工作面充填采煤工藝  3.4 235l膏體充填工作面綜采設(shè)備  3.5 235l膏體充填工作面巷道支護方式及支護參數(shù)4  煤系地層巖石力學試驗  4.1 巖石力學試驗條件  4.2 標準巖石試件的制取  4.3 巖石力學試驗概述  4.4 岱莊煤礦3煤層及其頂板拉伸試驗  4.5 岱莊煤礦3煤層及其頂板單軸壓縮試驗  4.6 岱莊煤礦3煤層及其頂板三軸壓縮試驗5  充填膏體及松木支柱承載能力試驗  5.1 充填膏體力學性質(zhì)試驗研究  5.2 松木支柱承載能力試驗6  煤巖蠕變特性試驗與條帶煤柱長期狀態(tài)特征數(shù)值試驗  6.1 煤巖短時蠕變試驗研究  6.2 煤巖長時蠕變試驗研究  6.3 條帶煤柱應(yīng)力-變形狀態(tài)演化規(guī)律的數(shù)值試驗7  條帶煤柱應(yīng)力-變形狀態(tài)長期監(jiān)測與演化規(guī)律  7.1 條帶煤柱應(yīng)力-變形狀態(tài)的長期監(jiān)測方法  7.2 岱莊煤礦煤柱屈服區(qū)寬度的理論計算  7.3 岱莊煤礦條帶煤柱橫向變形監(jiān)測結(jié)果及分析  7.4 岱莊煤礦條帶煤柱豎向受力監(jiān)測結(jié)果與分析  7.5 岱莊煤礦條帶煤柱穩(wěn)定狀態(tài)分析8  條帶煤柱膏體充填開采巷道圍巖狀態(tài)演化實測研究  8.1 條帶煤柱沿空巷道支護特點  8.2 復采條帶煤柱沿空巷道基本情況  8.3 巷道圍巖狀態(tài)演化規(guī)律實測方案  8.4 巷道圍巖結(jié)構(gòu)窺鏡觀測  8.5 巷道圍巖運動結(jié)果及分析  8.6 巷道圍巖應(yīng)力監(jiān)測結(jié)果及分析  8.7 條帶煤柱膏體充填開采巷道圍巖狀態(tài)演化9  充填開采覆巖運動相似材料模擬試驗  9.1 相似材料模擬試驗  9.2 充填開采覆巖運動相似材料模擬試驗方案  9.3 相似材料模擬試驗結(jié)果分析10  條帶煤柱充填開采覆巖運動規(guī)律與時空結(jié)構(gòu)模型  10.1 覆巖運動規(guī)律現(xiàn)場觀測方案  10.2 條帶煤柱膏體充填開采覆巖運動規(guī)律  10.3 條帶煤柱膏體充填工作面覆巖時空結(jié)構(gòu)模型11  條帶煤柱充填開采工作面及超前支護優(yōu)化  11.1 膏體充填工作面支架圍巖關(guān)系  11.2 2351膏體充填工作面綜采支架合理阻力的確定  11.3 2351膏體充填工作面待充填區(qū)支護設(shè)計  11.4 工作面巷道超前支護優(yōu)化參考文獻

章節(jié)摘錄

　　木材橫紋抗壓強度是指垂直于木材紋理方向承受壓力荷載，在比例極限時的應(yīng)力。木材橫紋抗壓與擠壓一束稻草的作用相似，并可以分為橫紋全部抗壓、橫紋局部抗壓、橫紋弦向抗壓、橫紋徑向抗壓等多種。橫紋弦向抗壓強度：弦向受壓時，木材應(yīng)力最后集中于晚材帶，早材因強度低而不起作用，所以其強度值僅為順紋抗壓強度的10％～30%。橫紋徑向抗壓強度：由于有木射線的支持，早材帶多少也能起些作用，所以橫紋徑向抗壓強度可以達到橫紋弦向抗壓強度的3倍左右。若試件部分抗壓，如鐵路枕木受壓時的情形，比例極限以內(nèi)的橫紋徑向抗壓強度值比上述值還可高出50%。值得一提的是，木材橫紋抗壓強度只表示木材到達比例極限時的應(yīng)力，并不表示木材被破壞。過了比例極限，木材細胞被逐步壓扁后，產(chǎn)生一定的塑性變形，隨著試件的下沉，由多孔物質(zhì)變?yōu)榭紫逗苌俚陌趯嵸|(zhì)物質(zhì)，木材物質(zhì)在新的形態(tài)范圍之內(nèi)具有更高的力學強度。由于橫紋壓力測試較困難，所以我們常以順紋抗壓強度的百分比來估計橫紋抗壓強度。但樹種不同，比例也不同。一般針葉樹材橫紋抗壓極限強度為順紋的10%，闊葉樹材的橫紋抗壓極限強度為順紋的15%～20％?！　∧静臋M紋抗拉強度很小，僅為其順紋抗拉強度的1/34～1/65，所以在任何情況下都要盡量避免橫向受拉?！　∧静目箯潖姸仁侵改静某惺苤饾u施加彎曲荷載的最大能力（又稱靜曲強度）。簡單梁在垂直負荷作用下被彎曲時，其凸面部分順紋受拉，其曲線內(nèi)側(cè)順紋受壓。因此，木材的靜曲強度在其順紋抗拉、抗壓強度之間?！　∧静捻樇y抗剪強度是指木材沿紋理方向抵抗剪應(yīng)力的最大能力，因受剪力而使相鄰兩面沿纖維方向滑移導致木構(gòu)件失效的例子很多。木材的順紋抗剪強度很低，一般只有其順紋抗壓強度的10%～30%。　　……

編輯推薦

這本《矸石膏體充填開采圍巖演化規(guī)律研究》由李法柱、曹忠、李秀山、陳紹杰著。研究矸石膏體充填開采圍巖結(jié)構(gòu)及狀態(tài)演化規(guī)律可以指導充填置換條帶煤柱開采、提高生產(chǎn)效率，對確定充填工作面充填方案，保護地表建筑和礦區(qū)環(huán)境，安全、經(jīng)濟、高效生產(chǎn)具有重要的理論和實際意義；對于礦區(qū)的可持續(xù)發(fā)展、更高效更合理地回收煤炭資源、更加安全地進行開采具有重要意義；可以帶來很好的經(jīng)濟效益、環(huán)境效益和社會效益。對于同等采礦地質(zhì)條件下的礦井安全高效開采具有重要的借鑒作用。

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