本书采用理论分析、室内实验和数值仿真相结合的方法开展了岩层表面裂隙扩展演化与巷道顶板断裂机理研究。主要内容包括国内外研究现状综述、岩体表面裂隙的几何模型及其表征、岩体表面裂隙扩展演化的理论分析、岩体表面裂隙扩展演化的试验分析、巷道顶板表面裂隙岩层断裂机理。研究成果对实现巷道顶板精准有效的防控具有重要理论意义和工程应用价值。本书可供采矿工程、隧道工程、地下工程等专业的研究人员参考,对高等学校相关研究方向的研究生以及从事相关专业的科技人员也有参考价值。
本书共分为6章,第1章介绍了与循环扰动加载力学试验有关的研究现状,并提出了本书的研究内容、方法和技术路线。第2章通过常规单轴压缩试验研究了干燥和浸水条件下煤岩组合体的力学参数和破坏形态,为循环扰动加载实验设计提供了基础数据。第3章通过循环扰动加载试验研究了干燥和浸水条件下煤岩组合体的强度、应变和能量演化特征及破坏形态。第4章的主要内容是常规单轴压缩及循环扰动荷载作用下干燥和浸水煤岩组合体的声发射特征。第5章研究了常规单轴压缩及循环扰动荷载作用下干燥和浸水煤岩组合体破坏后煤组分表面裂纹的分形特征、
本书以工种的职业标准为依据,内容上力求体现“以职业活动为导向,以职业技能为核心”的指导思想,突出职业培训特色。在结构上,针对各工种职业活动领域,按照模块化的方式,分初级工、中级工、高级工、技师、高级技师5个等级进行编写。本书分别介绍了初级、中级、高级液压支架工职业技能考核鉴定的知识要求和技能要求。内容包括矿山基础知识、液压支架的安装使用,特殊地质构造下的使用操作及液压支架的维修等知识。
本书内容主要包括:深部巷道典型破坏模式及影响因素分析、典型形状巷道围岩应力分布规律分析、深部巷道等强支护控制理论模型研究及其工程现场应用,最终形成深部巷道等强支护控制技术。本书以深部巷道围岩大变形为切入点,分析了深部巷道围岩典型破坏模式及围岩变形破坏因素,实验研究了锚杆与围岩相互作用机理,获得了合理的三径匹配,初步建立了基于高应力状态的深部巷道等强支护控制理论模型,发明了矩形(梯形)和圆形(椭圆形、马蹄形)巷道围岩等强支护控制方法,模拟及工程实践验证了等强支护控制的可行性。
本书综合理论分析、数值模拟、物理试验、工程测试和现场监测等手段,探讨了煤矿巷道在掘支过程中的时效规律,包括围岩的渐进变形、破坏和结构稳定性三方面;通过微观视角阐述了时效围岩的变化机理,推导了围岩的范围边界与时间变化之间的关系函数,构建了时效围岩应力和位移的解析计算方法;探究了预应力锚杆的时效支护机理,归纳了预应力锚杆与围岩相互作用的应力解析计算方程,并在锚杆的解析方程中引入了时间变量;研究了锚杆的支护长度和预应力等参数的最优值,确定了最优参数的衡量方法,为时效支护提供了设计依据。
本书针对西部煤炭高强度开采下顶板垮落和地下水渗漏等地质灾害与水资源流失等环境损伤问题,以神东矿区大柳塔煤矿为依托,运用煤矿工程地质学、岩石(体)力学、岩体水力学及采矿工程等理论,采用实验研究、理论分析、物理模拟试验和数值模拟计算等方法开展了煤炭高强度开采上覆岩层变形破坏及其渗透性评价研究,揭示了不同岩性岩石全应力-应变-渗透性规律,并建立了岩体渗透系数与应力应变之间的三维关系和模型。研究了煤炭开采上覆岩层破断及裂隙演化规律和超大工作面应力-位移变化规律及其控制机理,分析了不同煤柱错距的覆岩裂隙场
本书以煤层冲刷带为工程背景,采用理论分析、室内试验、数值模拟及现场实践等方法,对不同岩性和不同煤-岩高度比的煤-岩结构体在循环加卸载作用下的力学特性、能量演化特征及失稳破坏机制进行深入研究。并根据工作面前方能量储存的特点,从能量释放角度提出了判断系数(Q)的概念,利用能量判断系数对工作面在煤层冲刷带推进过程中的能量变化规律进行了分析。并通过微震监测法和钻屑法验证了能量判断系数的可靠性,为预测冲击的发生提供了新的思路。
本书依托内蒙古鄂尔多斯呼吉尔特矿区采场冲击地压实际情况,针对采场冲击机理及冲击地压治理措施开展研究,主要内容包括:坚硬顶板宽煤柱采场冲击显现特征分析,采场结构演化特性及冲击失稳机制分析,承压岩体爆破诱能降载试验研究,煤岩介质内部爆破诱能降载原理研究,采场顶板爆破诱能降载参数优化,采场冲击地压防控工程实践。
本书针对采动影响型地下煤火区域内多空隙介质演化过程难以量化表征和热流固耦合致灾机制不明这两大难题,首先研究地下开采扰动岩层移动规律,其次提出地下开采扰动岩层破裂与表征模型,然后构建地下开采扰动岩层空隙率分布模型并分析空隙率的三维、非均匀、动态、随机分布规律,最后介绍岩层空隙率分布模型在采动影响型地下煤火研究中的应用,为地下煤火灾害的治理提供关键理论和技术支撑,服务国家煤炭工业绿色发展重大需求。
本书以实验室测试、数值模拟、理论分析、室内实验等手段,从突出煤层顶底板岩性、地应力特征、煤层气含量、煤体结构特征、顶底板岩性物性参数、煤体及顶底板裂隙等方面,分析了突出煤层顶底板实施分段压裂的差异、特点;运用重庆大学自主研发的多场耦合煤层气开采物理模拟试验系统,开展了煤岩真三轴水力压裂模拟试验、突出煤层顶板压裂钻孔层位模拟试验,揭示了复杂缝网结构形成的实验条件,分析了不同压裂钻孔层位对压裂裂缝扩展的影响特征;通过数值模拟软件分析了最小水平主应力、应力比、岩层间弹性模量、压裂岩层等对压裂裂缝扩展的