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深部開採底板卸荷破裂力學與防控實踐

作者：李春元//左建平|責編:劉翠娜//李亞佩
出版社：科學
ISBN：9787030801784

出版日期：2024/11/01
裝幀：平裝
頁數：275

人民幣：RMB 130 元售價：元

內容大鋼

本書針對我國典型煤礦深部高強度開採條件，以采動圍岩體的強烈卸荷效應為主線，明晰了煤層、頂底板岩體和承壓水等整體力學平衡體系的聯動關係，揭示了底板岩體壓剪、卸荷破裂與基本頂結構失穩的聯動機理，明確了深部開採底板卸荷破裂的觸矸效應；界定了基本頂結構失穩作用下底板岩體的應力-滲流分區，研究了其分區破裂演化及分形幾何特徵；建立了深部開採底板岩體卸荷破裂模型，確立了底板岩體卸荷破裂的災變機理，細化了深部開採底板岩體卸荷破裂分區並評價了其強擾動危險性，系統構建實施了應力卸荷-滲流調控及注漿改造協同的深部開採底板應力卸荷分區分級防控關鍵技術，從而為我國深部煤炭資源安全高效開採提供了理論依據和技術支撐。
本書可供採礦工程、安全工程、地質工程、礦山岩體力學、工程力學和岩土工程等專業，以及從事煤炭深部開採、礦山壓力、底板突水等領域的科研人員、現場工程技術人員和高等院校師生參考。

作者介紹

李春元//左建平|責編:劉翠娜//李亞佩

前言
1  緒論
  1.1  深部開採擾動致災特點
    1.1.1  深部開採工程擾動特點
    1.1.2  深部開採頂底板岩體卸荷致災行為
  1.2  深部開採底板破裂行為及控制研究進展
    1.2.1  深部岩體力學特性
    1.2.2  深部開採底板應力場演化
    1.2.3  深部開採底板破裂機理
    1.2.4  深部開採底板破裂及突水防控
  1.3  深部開採底板卸荷面臨的科學與技術問題及解決方法
    1.3.1  深部開採底板卸荷面臨的科學與技術問題
    1.3.2  解決問題思路及方法
    1.3.3  研究意義
  參考文獻
2  深部開採底板卸荷破裂微震特徵
  2.1  華北型煤田典型深部開採工程地質
    2.1.1  趙固一礦深部開採工程地質
    2.1.2  邢東礦深部開採工程地質
  2.2  趙固一礦底板卸荷破裂微震特徵
    2.2.1  微震監測原理及監測方案
    2.2.2  微震監測事件分佈特徵
    2.2.3  基於微震事件的頂底板破裂特徵
  2.3  邢東礦底板卸荷破裂微震特徵
    2.3.1  微震監測系統及監測方案
    2.3.2  採空區底板卸荷破裂微震事件分佈特徵
  2.4  本章小結
  參考文獻
3  深部開採頂底板聯動失穩模型與力學機制
  3.1  深部開採底板破裂力源
  3.2  頂底板初次失穩結構模型及聯動機制
    3.2.1  頂底板初次失穩結構模型
    3.2.2  頂底板初次失穩聯動機制
  3.3  頂底板周期失穩結構模型及聯動機制
    3.3.1  頂底板周期失穩結構模型
    3.3.2  頂底板周期失穩聯動機制
  3.4  基本頂失穩下底板卸荷變形規律
    3.4.1  底板衝擊載荷
    3.4.2  底板卸荷變形
  3.5  本章小結
  參考文獻
4  深部開採底板岩體變形破裂模擬分析
  4.1  塊體離散元模型
  4.2  頂底板初次失穩聯動模擬
    4.2.1  不同采深下底板應力聯動變化
    4.2.2  不同采深下底板位移聯動變化
  4.3  頂底板周期失穩聯動模擬
    4.3.1  不同采深下底板應力聯動變化
    4.3.2  不同采深下底板位移聯動變化
  4.4  不同擾動強度下頂底板失穩聯動模擬

    4.4.1  不同擾動強度下底板應力聯動變化
    4.4.2  不同擾動強度下底板位移聯動變化
  4.5  本章小結
  參考文獻
5  深部開採底板岩體分區破裂演化
  5.1  深部開採底板岩體分區破裂模型
  5.2  深部岩體加卸荷破裂力學特性
    5.2.1  常規加卸荷破裂力學特性
    5.2.2  圍壓卸荷破裂力學特性
  5.3  深部開採底板岩體分區破裂演化
    5.3.1  端部及觸矸效應區底板岩體破裂演化
    5.3.2  卸荷區底板岩體破裂演化
    5.3.3  底板岩體水力滲透破裂演化
  5.4  底板岩體破裂地質雷達探測
    5.4.1  探測方案及數據處理
    5.4.2  探測結果
  5.5  本章小結
  參考文獻
6  深部開採底板岩體動態破裂相似模型實驗
  6.1  實驗原理
  6.2  實驗設計
    6.2.1  模型鋪設及測點布置
    6.2.2  測量儀器及數據收集
    6.2.3  加荷設計及模型開採
  6.3  深部開採底板岩體動態破裂規律
    6.3.1  底板岩體動態破裂演化過程
    6.3.2  底板岩體應力變化規律
    6.3.3  底板岩體位移變化規律
  6.4  深部開採底板岩體動態破裂分形幾何特徵
    6.4.1  底板岩體動態破裂分形特徵
    6.4.2  底板裂隙傾角發育特徵
    6.4.3  底板裂隙長度與數量發育特徵
  6.5  本章小結
  參考文獻
7  深部開採底板岩體卸荷破裂力學機理
  7.1  深部開採卸荷與底板變形破裂關係
    7.1.1  開採卸荷與底板破裂深度關係
    7.1.2  開採卸荷與底板流變損傷關係
  7.2  深部開採底板岩體卸荷的強擾動特徵
    7.2.1  深部開採底板應力卸荷量特徵
    7.2.2  深部采場底板岩體卸荷時效特徵
    7.2.3  深部采場底板岩體位移特徵
  7.3  深部開採底板岩體卸荷破裂力學機理
    7.3.1  深部開採底板卸荷岩體質量評價
    7.3.2  深部開採底板岩體卸荷破裂災變機理
    7.3.3  深部開採底板岩體滲透破裂演化機制
  7.4  深部開採底板岩體卸荷破裂分區及擾動危險性
    7.4.1  深部開採底板岩體卸荷破裂分區
    7.4.2  不同工程尺度下底板岩體卸荷破裂危險性
  7.5  本章小結

  參考文獻
8  深部開採底板卸荷破裂分區評價與監測預警技術
  8.1  超前底板破裂結構辨識解析分區技術
    8.1.1  三維/二維地震勘探
    8.1.2  掘進超前探測
    8.1.3  采前綜合物探
  8.2  采場底板卸荷破裂風險分區評價技術
    8.2.1  底板卸荷破裂深度評價
    8.2.2  底板破裂結構探查評價
  8.3  深部開採底板卸荷突水分區監測預警技術
    8.3.1  水文動態變化監測預警
    8.3.2  微震監測實時預警
    8.3.3  礦壓在線監測預警
    8.3.4  底板破裂深度監測
  8.4  本章小結
  參考文獻
9  深部開採底板應力卸荷分區分級防控關鍵技術
  9.1  深部開採底板應力卸荷分區分級調控技術
    9.1.1  弱卸荷區分級開採優化調控技術
    9.1.2  強卸荷區分級切頂卸壓調控技術
    9.1.3  極強卸荷區分級充填開採調控技術
    9.1.4  高承壓水壓力區分級動態引流調控技術
  9.2  深部開採底板井/地聯合分區分級注漿加固技術
    9.2.1  薄隔水層底板井下穿層/定向鑽孔注漿加固技術
    9.2.2  厚隔水層底板地面水平分支孔注漿加固技術
  9.3  本章小結
  參考文獻
10  創新點與展望
  10.1  創新點
  10.2  展望

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