礦山壓力與巖層控制

內容概要

本書全面系統(tǒng)地介紹了煤層開采引起的礦山壓力與巖層控制的基本理論與基礎知識，并扼要介紹了礦山壓力與巖層控制的研究方法。此外，本書還介紹了非煤礦山巖層控制的基本知識。書中較為全面地反映了我國在礦山壓力與巖層控制方面所取得的科研成果和生產實踐經驗，并適當介紹了可供借鑒的國外技術和經驗。
本書可作為采礦工程專業(yè)的教材使用，也可供采礦工程及相關專業(yè)的研究人員、設計人員以及生產技術人員參考。

書籍目錄

緒論
第一章　礦?巖石和巖體的基本性質
 第一節(jié)　巖石的基本物理性質
 第二節(jié)　巖石的強度和變形特性
 第三節(jié)　巖石的破壞機理和強度理論
 第四節(jié)　巖體的基本特征和類型
 第五節(jié)　巖體的基本力學性能與分級標準
 習題
第二章礦　山巖體的原巖應力及其重新分布
　第一節(jié)　巖體中的原巖應力
　第二節(jié)　巖體中的彈性變形能
　第三節(jié)　“孔”周圍的應力分布
　第四節(jié)　 圍巖的極限平衡與支承壓力分布
　第五節(jié)　支承壓力在底板巖層中的傳播
　習題
第三章　采場頂板活動規(guī)律
　第一節(jié)　概述
　第二節(jié)　有關采場上覆巖層活動規(guī)律的假說
　第三節(jié)　直接頂的垮落
　第四節(jié)　老頂的斷裂形式
　第五節(jié)　老頂的初次斷裂步距
　第六節(jié)　 老頂斷裂后的“砌體梁”結構及其穩(wěn)定性分析
　第七節(jié)　老頂斷裂時在巖體內引起的擾動
　習題
第四章 采場礦山壓力顯現(xiàn)基本規(guī)律
　第一節(jié)　概述
　第二節(jié)　老頂的初次來壓
　第三節(jié)　老頂的周期來壓
 第四節(jié)　頂板壓力的估算
 第五節(jié)　 回采工作面前后支承壓力的分布
 第六節(jié)　影響采場礦山壓力顯現(xiàn)的主要因素
 習題
第五章　采場頂板支護方法
 第一節(jié)　頂板分類與底板特征
 第二節(jié)　采場支架類型與支架力學特性
 第三節(jié)　采場支架與圍巖相互作用原理
 第四節(jié)　綜合機械化采煤工作面頂板控制設計
 第五節(jié)　單體液壓支柱工作面頂板控制原則
 第六節(jié)　采場來壓預報與支護質量監(jiān)測
 習題
第六章　采場巖層移動與控制
　第一節(jié)　巖層移動引起的采動損害概述
　第二節(jié)　巖層控制的關鍵層理論
　第三節(jié)　采場上覆巖層移動規(guī)律
　第四節(jié)　采場底板破壞與突水
　第五節(jié)　采場上覆巖層移動控制技術
　習題
第七章　巷道礦壓顯現(xiàn)規(guī)律
　第一節(jié)　巷道圍巖應力及變形規(guī)律
　第二節(jié)　受采動影響巷道礦壓顯現(xiàn)規(guī)律
　第三節(jié)　巷道圍巖控制原理
　習題
第八章　巷道維護原理和支護技術
　第一節(jié)　無煤柱護巷
　第二節(jié)　巷道圍巖卸壓
　第三節(jié)　巷道金屬支架
　第四節(jié)　巷道錨桿支護
　第五節(jié)　軟巖巷道圍巖變形規(guī)律及其支護技術
　第六節(jié)　錨桿支護質量監(jiān)測
　習題
第九章　厚煤層綜放開采巖層控制
　第一節(jié)　頂煤破碎機理與運移規(guī)律
　……
第十章 淺埋煤層開采巖層控制
第十一章 煤礦動壓現(xiàn)象及其控制
第十二章 非煤礦山巖層控制與邊坡穩(wěn)定
第十三章 礦山巖層控制研究方法
參考文獻

章節(jié)摘錄

版權頁：   插圖：   2.“支架一圍巖”相互作用的基本狀態(tài) “支架一圍巖”相互作用的狀態(tài)比較復雜，其中最基本和具有代表性的是以下兩種： ①當巷道頂板巖石與上覆巖層離層或脫落時，支架僅受到離層或脫落巖石自重壓力作用，支架處于給定載荷狀態(tài)。此時支架載荷數值不大而且基本固定。其力學模型見圖8—26（a）。 ②當巷道頂板巖石與上覆巖層沒有離層或脫落時，支架的受載和壓縮變形將取決于上覆巖層的運動狀態(tài)。這種情況下僅靠支架本身的支撐力無法阻止上覆巖層的運動，只有當上覆巖層下沉過程中受到采空區(qū)已冒落矸石或充填物阻擋時，支架的收縮變形才能停止，支架處于給定變形狀態(tài)。此時支架所受載荷較大。其力學模型如圖8—26（b）所示。 3.“支架一圍巖”相互作用原理 現(xiàn)有的各種巷道支架，在“支架一圍巖”力學平衡系統(tǒng)中，只能承擔極其有限的一小部分載荷，支架在圍巖內部應力平衡關系中所起的作用是微小的，更不能企圖依靠支架去改變上覆巖層的運動狀態(tài)。然而支架的這個微小的支撐力又是極其重要和必不可少的。支架的工作阻力，尤其是初撐力在一定程度上能相當有效地抑制直接頂板離層，控制圍巖塑性區(qū)的再發(fā)展和圍巖的持續(xù)變形，保持圍巖的穩(wěn)定。因此，巷道支架系統(tǒng)必須具有適當的強度和一定的可縮性，才能有效地控制和適應圍巖的變形。 地下工程中圍巖不僅是施載體，在一定條件下還是一種天然承載構件，上覆巖層的絕大部分重量完全是由自身承擔的。因此，合理的“支架一圍巖”相互作用關系是充分利用圍巖的這種天然的自承力和承載力。人為的支護作用是在圍巖強度、結構、受力環(huán)境、位移與力的邊界條件等方面創(chuàng)造條件，促進圍巖形成自穩(wěn)和承載結構。巷道支護對圍巖提供支護阻力，控制圍巖塑性區(qū)的持續(xù)發(fā)展，減小圍巖移近量。根據巷道周邊彈塑性位移量的計算式（7—2），巷道周邊位移量與支護阻力的關系曲線如圖8—27中Ⅰ所示。曲線上c點左側為彈塑性階段，巷道周邊位移值到達c點以后圍巖松動破裂開始脫落，對支架產生松動壓力，支護阻力增加。Ⅱ、Ⅲ分別為可縮性支架、剛性支架工作特性曲線，Ⅱ與Ⅰ的交點b，Ⅲ與Ⅰ的交點a，分別為支架的工作點。從圖中可以看出，支架不宜在B區(qū)間工作，在A區(qū)間工作時，支架工作點在C點左側附近較為有利。

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