巖層控制

內(nèi)容概要

　　《高等教育“十二五”規(guī)劃教材：巖層控制》是關(guān)于巖層控制理論及其工程應(yīng)用的教學(xué)用書(shū)，全書(shū)共分為四章。書(shū)中系統(tǒng)地闡述了煤層巷道錨固、長(zhǎng)壁工作面采場(chǎng)礦壓、采掘工程中的能量轉(zhuǎn)換及其對(duì)工程穩(wěn)定性的影響、煤層沖擊地壓等內(nèi)容。書(shū)中內(nèi)容反映了國(guó)際上一些巖層控制方面的研究成果和工程中采用的較成熟技術(shù)；同時(shí)反映了作者自1983年以來(lái)創(chuàng)立的采場(chǎng)薄板礦壓理論、巷道頂板巖層剪脹錨固理論和煤柱臨界寬度計(jì)算方面的理論研究成果，以及作者在煤柱設(shè)計(jì)計(jì)算、煤層巷道錨固強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算、長(zhǎng)壁工作面支架工作阻力設(shè)計(jì)計(jì)算、采煤工作面頂板來(lái)壓強(qiáng)度分級(jí)方案等方面的理論研究成果、工程應(yīng)用成果、工程測(cè)試成果和煤層沖擊地壓機(jī)理方面的分析。　　《高等教育“十二五”規(guī)劃教材：巖層控制》可作為采礦工程、地下工程、地質(zhì)工程專(zhuān)業(yè)的本科生、研究生的教學(xué)用書(shū)和教學(xué)參考書(shū)，也可作為相關(guān)工程技術(shù)人員的技術(shù)參考書(shū)。

書(shū)籍目錄

第一章煤層巷道錨固 第一節(jié)引言 第二節(jié)煤柱 第三節(jié)巷道圍巖錨固理論 第四節(jié)巷道圍巖錨固設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)例 第五節(jié)開(kāi)采深度對(duì)巷道圍巖穩(wěn)定性的影響 第六節(jié)錨桿 第七節(jié)錨索 第八節(jié)煤層巷道礦壓觀(guān)測(cè) 第九節(jié)煤礦錨固巷道圍巖分類(lèi) 提示與練習(xí) 第二章長(zhǎng)壁工作面采場(chǎng)礦壓 第一節(jié)引言 第二節(jié)采場(chǎng)礦壓基本概念 第三節(jié)頂板巖層斷裂機(jī)制及其運(yùn)動(dòng)過(guò)程 第四節(jié)采煤工作面礦壓特征 第五節(jié)采煤工作面頂板分類(lèi) 第六節(jié)采煤工作面底板力學(xué)特征及其分類(lèi) 第七節(jié)庫(kù)茲涅佐夫鉸接巖塊礦壓假說(shuō) 第八節(jié)采場(chǎng)薄板礦壓理論 第九節(jié)采場(chǎng)支承壓力 第十節(jié)采場(chǎng)上覆巖層的斷裂與移動(dòng) 提示與練習(xí) 第三章采掘工程中的能量轉(zhuǎn)換及其對(duì)工程穩(wěn)定性的影響 第一節(jié)能量轉(zhuǎn)換的力學(xué)關(guān)系 第二節(jié)能量轉(zhuǎn)換對(duì)工程穩(wěn)定性的影響 第三節(jié)靜水應(yīng)力場(chǎng)中的球形硐室 提示與練習(xí) 第四章煤層沖擊地壓 第一節(jié)引言 第二節(jié)煤層沖擊地壓危害 第三節(jié)煤層發(fā)生沖擊地壓的力學(xué)系統(tǒng) 第四節(jié)煤層發(fā)生沖擊地壓的影響因素 第五節(jié)煤層沖擊傾向性測(cè)定及其分類(lèi) 第六節(jié)煤層沖擊地壓現(xiàn)場(chǎng)探測(cè) 第七節(jié)煤層沖擊地壓控制措施 提示與練習(xí) 附錄一緩傾斜煤層采煤工作面頂板分類(lèi) 附錄二緩傾斜煤層采煤工作面底板分類(lèi) 參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：   插圖：   第十節(jié)采場(chǎng)上覆巖層的斷裂與移動(dòng) 工作面煤層被采出后，在采空區(qū)形成較大的空間，巖層原有的力學(xué)平衡系統(tǒng)被破壞，由此引起載荷的重新分配，直至達(dá)到新的平衡。這是一個(gè)十分復(fù)雜的物理、力學(xué)變化過(guò)程，是巖層產(chǎn)生移動(dòng)和破壞的過(guò)程，通常又把這一過(guò)程和現(xiàn)象稱(chēng)為巖層移動(dòng)。 巖層移動(dòng)是指地下礦體采出后，形成一個(gè)空洞，其周?chē)膸r層因失去應(yīng)力平衡而產(chǎn)生變形與破壞的過(guò)程和現(xiàn)象。 隨著采空區(qū)面積的擴(kuò)大，巖層移動(dòng)向上覆巖層發(fā)展，在一定的采礦和地質(zhì)條件下，可波及地表，使地表也產(chǎn)生移動(dòng)與變形，形成一個(gè)比采空區(qū)面積大得多的洼地，這一過(guò)程和現(xiàn)象稱(chēng)為地表移動(dòng)。位于巖層與地表移動(dòng)范圍內(nèi)的井巷、建筑物、水體和鐵路等，將會(huì)受到不同程度的影響，甚至遭到破壞；因巖層移動(dòng)而形成的裂縫還可能使地表水和地下水大量流入井下，直接威脅采礦工作的安全。根據(jù)巖層移動(dòng)規(guī)律，從開(kāi)采技術(shù)、建筑物和井巷結(jié)構(gòu)等方面采取相應(yīng)措施，或在巖層移動(dòng)影響范圍內(nèi)的建筑物下、水體下、鐵路下和井巷周?chē)粼O(shè)保護(hù)煤柱，可防止或減輕這種危害。 用頂板全部垮落法開(kāi)采時(shí)，根據(jù)開(kāi)采煤層的厚度、傾角，上覆巖層的具體結(jié)構(gòu)，開(kāi)采深度，圍巖性質(zhì)、裂隙度，以及工作面長(zhǎng)度，采區(qū)長(zhǎng)度，回采方向等因素，固結(jié)性層狀巖石組成的覆蓋巖層的變形和破壞過(guò)程，可能在很大范圍內(nèi)發(fā)生變化。 下面分析水平賦存的中厚煤層的最簡(jiǎn)單情況，即一翼的長(zhǎng)度很長(zhǎng)，不再劃分采區(qū)，平巷隨采隨廢的情況。 最普遍的情況是，覆蓋層由各種不同剛度的巖層組成，并包括有一些巖橋。 根據(jù)裂隙程度不同，從直接頂開(kāi)始，一直到表土下方的巖層為止，這些覆蓋巖層的變形和破壞都與連續(xù)板，或非連續(xù)板，或一些自然分層的組合板相類(lèi)似（圖2—78和圖2—79）。 巖層的變形和破壞是從直接頂開(kāi)始，從下向上而擴(kuò)展，破壞時(shí)，直接頂最下部巖層的碎脹性最大。因此，基本頂和所有覆蓋層的下沉量一般都比煤層的開(kāi)采高度要小。 由于頂板懸露面積增大，覆巖可離層成為一些單獨(dú)層和自然分層組，在其上部可賦存有厚度、強(qiáng)度和剛度都較大的巖層。這里所說(shuō)的自然分層組中的各小分層都可獨(dú)立地變形和破壞，有各自的撓度極限和垮落步距。它們像一些單獨(dú)的巖層一樣，可按其剛度來(lái)劃分。巖層的剛度狀況可以決定變形期間跨距中部的離層情況，并且可以決定破壞以后支點(diǎn)附近形成的離層情況。 在力學(xué)機(jī)制上，離層是各巖層間變形不協(xié)調(diào)的突出表現(xiàn)，同時(shí)，離層是固結(jié)性層狀巖石覆蓋層共同變形和破壞的最有特征性的特點(diǎn)之一，也是最重要的規(guī)律之一。可用各巖層的強(qiáng)度、變形性質(zhì)、剛度、載荷、正應(yīng)力和剪應(yīng)力值、巖層接觸表面上的黏結(jié)力等的比值，來(lái)確定巖石的離層位置。還可根據(jù)各巖層及其自然分層之間撓度值之比來(lái)確定離層位置。

編輯推薦

《高等教育"十二五"規(guī)劃教材:巖層控制》可作為采礦工程、地下工程、地質(zhì)工程專(zhuān)業(yè)的本科生、研究生的教學(xué)用書(shū)和教學(xué)參考書(shū)，也可作為相關(guān)工程技術(shù)人員的技術(shù)參考書(shū)。

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