軟弱層帶爆炸注漿理論與實踐

內容概要

本書利用分形理論和Monte-Carl0法，研究了軟弱層帶的工程特性。利用爆轟動力學、巖石斷裂力學、損傷力學理論、實驗室模型試驗以及數(shù)值模擬方法，研究了爆炸荷載作用下軟弱層帶巖體內應力場、應變場及位移場、裂隙區(qū)半徑和對應力波損傷作用下的爆生裂紋擴展規(guī)律，并采用地震波CT成像和電法CT成像技術，對深孔爆破后巖體內不同裝藥結構和不同裝藥量時的裂隙發(fā)育形態(tài)和空間展布進行觀測。為探討軟弱層帶控制爆破破碎的效果，通過現(xiàn)場工程實例并結合數(shù)值模擬方法進行研究。    本書主要供地下工程、巖土工程、隧道丁程和工程爆破的科研、設計、施工及管理人員使用，也可供煤炭、冶金、水利、交通、建材等領域從事爆破工程和巖土加同領域的工程技術人員和有關高校師生參考。

作者簡介

　徐穎，1965年生于安徽泗縣。博士，教授，博士生導師。
　  1988年畢業(yè)于安徽理工大學礦井建設專業(yè)，1995年畢業(yè)于中國礦業(yè)大學爆炸理論及應用專業(yè)并獲得碩士學位，2003年畢業(yè)于中國科學技術大學工程力學專業(yè)并獲得博士學位。一直從事工程爆破的教學和科研工作，在光面爆破、地下工程爆破、爆破安全技術、深孔爆破、拆除爆破、控制爆破等設計與施工方面有著豐富的經驗。先后主持了國家自然科學基金、安徽省自然科學基金、教育部科學技術重點項目、安徽省教育廳自然科學基金重點項目以及企業(yè)聯(lián)合攻關項目50余項，曾獲省部級科學技術獎8項，獲省級優(yōu)秀青年科技創(chuàng)新獎2次，獲市級杰出青年科技創(chuàng)新獎1次。出版學術專著2部，在國內外學術期刊上發(fā)表學術論文80余篇?，F(xiàn)為教育部新世紀優(yōu)秀人才、安徽省學術與技術帶頭人后備人選和安徽省高校學科拔尖人才。國際巖石力學學會(ISRM)中國小組成員，中國巖石力學學會軟巖支護專業(yè)委員會委員、中國巖石力學學會巖石破碎與粉碎專業(yè)委員會委員、安徽省工程爆破協(xié)會常務理事。

書籍目錄

前言第1章　緒  論　1.1  引言　1.2　注漿加固理論的國內外研究現(xiàn)狀及發(fā)展  　1.2.1  注漿技術的發(fā)生與發(fā)展簡況　  1.2.2　注漿理論研究現(xiàn)狀　  1.2.3  注漿方法和注漿工藝研究　  1.2.4　巖體結構理論的研究現(xiàn)狀　  1.2.5　注漿加固體理論及其本構關系研究　1.3　軟弱層帶爆炸荷載作用下裂隙擴展機理研究現(xiàn)狀  　1.3.1  國外關于軟弱層帶爆破破碎機理研究綜述　  1.3.2  國內關于軟弱巖體爆破破碎機理研究的發(fā)展　1.4　爆炸荷載作用下軟弱層帶裂紋增強擴展的應用研究  　1.4.1　聚能射孔人工造縫增產石油技術、　  1.4.2　地下深水井爆炸增水技術    1.4.3  高瓦斯礦井煤巷超深孔松動卸壓增強瓦斯抽排技術    1.4.4　軟弱層帶爆炸注漿技術研究  1.5　本書的主要研究內容  參考文獻第2章　軟弱層帶工程特征分析　2.1　軟弱層帶的自然特征　2.2　軟弱面的工程分類及特征分析　  2.2.1　軟弱面分級　  2.2.2　軟弱面的間距和貫通性  2.3　軟弱帶分級及工程特性  2.4　軟弱巖體的分形特征及分形損傷參量    2.4.1　軟弱巖體的分形特征    2.4.2　軟弱節(jié)理巖體的分形損傷參量及確定方法  2.5　軟弱層帶裂隙網絡模型的Monte—Carl0模擬　2.6　本章小結  參考文獻第3章　爆炸應力波通過軟弱層帶的破巖特征及其能量分布研究　3.1　沖擊波作用形成的粉碎區(qū)　3.2　裂隙區(qū)的應力及應力波作用下破壞區(qū)　  3.2.1　裂隙區(qū)的應力　  3.2.2　應力波作用下的壓壞區(qū)半徑　  3.2.3　應力波作用下的裂隙區(qū)……第4章　爆炸注漿機理研究及工程應用第5章　軟弱屋帶爆破破的數(shù)值模擬第6章　爆炸荷載作用下裂隙巖體內裂紋揙規(guī)律的實驗研究第7章　爆破裂紋揙控制的試驗研究第8章　地下深也聚能射孔注漿技術及應用研究第9章　成果與應用前景

章節(jié)摘錄

　　第1章　緒論　　1．1　引言　　眾所周知，工程意義上的巖體，是指一定工程范圍內的自然地質體，它經歷了漫長的自然歷史過程，經受了各種地質作用，并在地應力的長期作用下，在其內部保留了各種永久變形的形象和各種各樣的地質構造遺跡，軟弱層帶（包括軟弱夾層和斷層破碎帶等），如假整合、不整合、褶皺、斷層、層理、片理、節(jié)理、劈理、氣泡、空洞以及隱微裂隙等，這些軟弱層帶作為巖體中主要且規(guī)模較大的不連續(xù)面，由于其物理性質較差，強度和變形參數(shù)比堅硬巖石低，不僅構成了巖體穩(wěn)定分析的重要邊界條件，而且往往是控制巖體穩(wěn)定的重要因素之一，據有關資料，在國內外已建和在建的大中型水電工程中，有90余座壩基或壩肩巖體內發(fā)育有軟弱夾層，由于軟弱層帶而影響大壩設計和施工的共有30余座，另外，隨著國內外礦產資源開采深度的增加，深部地下巷道受巨大地應力及開采動應力的作用，所遇到的巖層條件越來越復雜，經常會遇到水的威脅和不良地層的影響，這些軟弱層帶在高地應力作用下常常表現(xiàn)出大變形、難維護，需要多次返修等變形特點，嚴重者甚至出現(xiàn)前面掘進后面翻修，嚴重困擾礦山的正常生產，嚴重時形成大的事故，致使工程停滯。若在巷道周邊圍巖內存在較大的裂隙和熔巖水，易通過裂隙進入巷道，造成涌水事故，輕者造成礦井停產整頓，重者造成重大人身傷亡事故，使國家財產遭受巨大損失，如淮南礦業(yè)集團謝橋煤礦、國投淮南新集能源有限份公司五礦和皖業(yè)礦業(yè)集團劉橋煤礦。

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