大傾角松軟厚煤層綜放開采礦壓顯現(xiàn)特征及控制技術(shù)

內(nèi)容概要

本書以杜家村礦大傾角松軟厚煤層開采為研究背景，采用理論分析、相似模擬、數(shù)值模擬和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)等方法，對(duì)大傾角松軟厚煤層綜放開采的礦壓顯現(xiàn)規(guī)律及礦壓控制關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究，可極大提高同類地質(zhì)條件下煤炭開采的安全性和高效性，對(duì)我國(guó)大傾角煤層開采具有重要的實(shí)用價(jià)值和指導(dǎo)意義，同時(shí)也可彌補(bǔ)目前大傾角煤層開采方面研究的不足。
本書可供從事采礦工程、巖土工程、地下工程等工作的科研人員、工程技術(shù)人員及生產(chǎn)管理人員使用，也可供高等院校相關(guān)專業(yè)的師生參考。

書籍目錄

1　緒論
 1．1　課題研究背景與意義
 1．1．1　課題研究背景
 1．1．2　課題研究意義
　1．2　國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
 1．2．1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
 1．2．2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
 1．3　主要研究?jī)?nèi)容和研究方法
 1．3．1　主要研究?jī)?nèi)容
 1．3．2　研究方法和技術(shù)路線
　1．4　本書內(nèi)容結(jié)構(gòu)
2　工程概況與地質(zhì)力學(xué)評(píng)價(jià)
　2．1　井田及地質(zhì)概況
 　2．1．1 井田位置
　 2．1．2　井田地質(zhì)特征
 　2．1．3　杜家村礦大傾角工作面開采技術(shù)條件
　2．2　杜家村礦地質(zhì)力學(xué)評(píng)價(jià)
 2．2．1 1201采面兩巷地應(yīng)力測(cè)試
 2．2．2　1201采面煤層普氏系數(shù)測(cè)定
 結(jié)語
3　1201工作面煤層綜放開采礦壓顯現(xiàn)特征試驗(yàn)研究
　3．1　物理相似模擬實(shí)驗(yàn)理論
　3．2　大采高綜放開采實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ驮O(shè)計(jì)
　……
4　大傾角煤層開采覆巖運(yùn)移機(jī)理與現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)研究
5 大傾角特軟煤層煤巷控制力學(xué)對(duì)策研究
6　大傾角松軟厚煤層綜放采場(chǎng)圍巖控制技術(shù)研究
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   就國(guó)內(nèi)外的研究情況來看，雖然對(duì)大傾角煤層平巷掘進(jìn)也進(jìn)行了一定研究與試驗(yàn)，但相關(guān)文獻(xiàn)較少，尤其是在斷面形狀對(duì)大傾角煤層巷道穩(wěn)定性的影響方面缺乏系統(tǒng)而深入的研究，因而進(jìn)行斷面形狀優(yōu)化和將錨網(wǎng)支護(hù)理論和技術(shù)有效地應(yīng)用于大傾角厚煤層這類復(fù)雜條件下巷道掘進(jìn)的支護(hù)實(shí)踐具有很大的現(xiàn)實(shí)意義。本章通過FLAC3D數(shù)值分析軟件研究了不同巷道斷面形狀對(duì)巷道圍巖受力及變形的影響，并對(duì)巷道斷面進(jìn)行優(yōu)化，同時(shí)，針對(duì)該條件下巷道的支護(hù)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，最終獲得了能較好適應(yīng)于大傾角軟巖或高地應(yīng)力條件的巷道斷面形狀及支護(hù)參數(shù)。 5.2數(shù)值分析軟件概述 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展，數(shù)值分析方法近些年有了快速發(fā)展。物理模型試驗(yàn)需要大量試驗(yàn)經(jīng)費(fèi)，而工程實(shí)例的數(shù)據(jù)也往往不具有典型代表性，正因如此，數(shù)值模擬方法以其高效經(jīng)濟(jì)性而得到廣泛應(yīng)用。常用數(shù)值分析方法有：有限元法、有限差分法、離散元法、數(shù)值流形法等。目前基于上述方法開發(fā)出的軟件已有上百種，在應(yīng)用時(shí)需根據(jù)工程的實(shí)際情況合理選取軟件進(jìn)行模擬計(jì)算。煤礦回采巷道支護(hù)分析研究的是巷道開挖、圍巖穩(wěn)定的非線性大變形問題，顯式有限差分程序FLAC3D可以高效地解決這類問題，加之FLAC3D軟件近幾年快速的推廣應(yīng)用，其在煤礦巷道工程方面的一些計(jì)算結(jié)果也得到了人們的認(rèn)可，因而在此選用FLAC3D軟件進(jìn)行數(shù)值模擬分析。 5.2.1 FLAC3D軟件簡(jiǎn)介 FLAC3 D(Fast Lagrangian Analysis of Continua in 3 Dimensions )由美國(guó)Itasca國(guó)際咨詢與軟件開發(fā)公司聯(lián)合開發(fā)，F(xiàn)LAC3D目前已廣泛應(yīng)用于交通、石油、采礦、土木、水利及環(huán)境工程，在國(guó)際土木工程尤其巖土工程界等具有廣泛的影響和良好的聲譽(yù)。FLAC3D能模擬地質(zhì)材料發(fā)生破壞或塑性流動(dòng)的力學(xué)行為，特別適合分析漸進(jìn)破壞和失穩(wěn)以及模擬大變形。 5.2.2 FLAC3I)的基本原理 拉格朗日元法是由Cundall所加盟的美國(guó)Itasca咨詢集團(tuán)于1986年開發(fā)的。該法將流體力學(xué)中跟蹤流體運(yùn)動(dòng)的拉格朗日方法應(yīng)用于解決巖體力學(xué)的問題。三維快速拉格朗日法是一種基于三維顯式有限差分法的數(shù)值分析方法，它可以模擬巖土或其他材料的三維力學(xué)行為。三維快速拉格朗日分析將計(jì)算區(qū)域劃分為若干四面體單元，每個(gè)單元在給定的邊界條件下遵循特定的線性或非線性本構(gòu)關(guān)系，如果單元應(yīng)力使得材料屈服或產(chǎn)生塑性流動(dòng)，則單元網(wǎng)格可以隨著材料的變形而變形，這就是所謂的拉格朗日算法，這種算法非常適合于模擬大變形問題。三維快速拉格朗日分析采用了顯式有限差分格式來求解場(chǎng)的控制微分方程，并應(yīng)用了混合單元離散模擬，可以準(zhǔn)確地模擬材料的屈服、塑性流動(dòng)、軟化直至大變形，尤其在材料的彈塑性分析、大變形分析以及模擬施工過程等領(lǐng)域有其獨(dú)到的優(yōu)點(diǎn)。

圖書封面

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