矸石膏體充填開(kāi)采圍巖演化規(guī)律研究

內(nèi)容概要

　　《矸石膏體育填開(kāi)采圍巖演化規(guī)律研究》針對(duì)矸石膏體充填開(kāi)采圍巖結(jié)構(gòu)及狀態(tài)演化規(guī)律進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究。進(jìn)行了岱莊煤礦煤系地層的基本巖石力學(xué)試驗(yàn)，確定了其力學(xué)參數(shù)；試驗(yàn)研究了工作面有限空間和特定環(huán)境下充填膏體的力學(xué)特性及松木支柱的承載能力；進(jìn)行了系列煤巖蠕變特性試驗(yàn)研究，分析了浸水對(duì)煤巖蠕變特性的影響，研究了時(shí)間對(duì)煤巖長(zhǎng)期強(qiáng)度的影響，提出了巖石長(zhǎng)期強(qiáng)度的計(jì)算公式，確定了試驗(yàn)煤巖的理論長(zhǎng)期強(qiáng)度。采用FLAC3D進(jìn)行了煤柱長(zhǎng)期穩(wěn)定性能的數(shù)值試驗(yàn)，分析了岱莊煤礦條帶煤柱的長(zhǎng)期穩(wěn)定性能；對(duì)岱莊煤礦條帶煤柱長(zhǎng)期穩(wěn)定性能進(jìn)行了監(jiān)測(cè)并分析了其演化規(guī)律及觀測(cè)煤柱各分區(qū)的范圍及煤柱不同部位的強(qiáng)度，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)和室內(nèi)試驗(yàn)成果，分析了條帶煤柱的長(zhǎng)期強(qiáng)度及其長(zhǎng)期穩(wěn)定性能。研究了兩側(cè)均為采空區(qū)且采空區(qū)已形成多年這種特殊條件下的條帶煤柱膏體充填開(kāi)采巷道圍巖狀態(tài)演化規(guī)律；進(jìn)行了深部條帶煤柱長(zhǎng)期穩(wěn)定狀態(tài)的三維相似材料模擬試驗(yàn)；在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的基礎(chǔ)上，結(jié)合室內(nèi)相似材料模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果，研究條帶煤柱充填開(kāi)采覆巖運(yùn)動(dòng)規(guī)律與時(shí)空結(jié)構(gòu)模型。對(duì)岱莊煤礦2351條帶煤柱膏體充填工作面及其巷道支護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化分析?！　　俄肥囿w育填開(kāi)采圍巖演化規(guī)律研究》可供從事采礦工程、巖土工程及礦山安全生產(chǎn)監(jiān)測(cè)等方面研究的科技工作者及現(xiàn)場(chǎng)工程技術(shù)人員參考使用，也可作為本科生、研究生的課外閱讀材料。

書(shū)籍目錄

1  緒論  1.1 研究意義  1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀  1.3 研究?jī)?nèi)容及方法2  煤礦充填開(kāi)采技術(shù)現(xiàn)狀  2.1 充填采煤技術(shù)特點(diǎn)  2.2 充填采煤方法分類(lèi)  2.3 選擇充填方法的基本原則  2.4 充填采煤技術(shù)現(xiàn)狀  2.5 充填采煤技術(shù)展望3  岱莊煤礦矸石充填開(kāi)采工藝  3.1 岱莊煤礦地質(zhì)采礦條件  3.2 岱莊煤礦條帶煤柱膏體充填工作面地質(zhì)開(kāi)采條件  3.3 2351膏體充填工作面充填采煤工藝  3.4 235l膏體充填工作面綜采設(shè)備  3.5 235l膏體充填工作面巷道支護(hù)方式及支護(hù)參數(shù)4  煤系地層巖石力學(xué)試驗(yàn)  4.1 巖石力學(xué)試驗(yàn)條件  4.2 標(biāo)準(zhǔn)巖石試件的制取  4.3 巖石力學(xué)試驗(yàn)概述  4.4 岱莊煤礦3煤層及其頂板拉伸試驗(yàn)  4.5 岱莊煤礦3煤層及其頂板單軸壓縮試驗(yàn)  4.6 岱莊煤礦3煤層及其頂板三軸壓縮試驗(yàn)5  充填膏體及松木支柱承載能力試驗(yàn)  5.1 充填膏體力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)研究  5.2 松木支柱承載能力試驗(yàn)6  煤巖蠕變特性試驗(yàn)與條帶煤柱長(zhǎng)期狀態(tài)特征數(shù)值試驗(yàn)  6.1 煤巖短時(shí)蠕變?cè)囼?yàn)研究  6.2 煤巖長(zhǎng)時(shí)蠕變?cè)囼?yàn)研究  6.3 條帶煤柱應(yīng)力-變形狀態(tài)演化規(guī)律的數(shù)值試驗(yàn)7  條帶煤柱應(yīng)力-變形狀態(tài)長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)與演化規(guī)律  7.1 條帶煤柱應(yīng)力-變形狀態(tài)的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)方法  7.2 岱莊煤礦煤柱屈服區(qū)寬度的理論計(jì)算  7.3 岱莊煤礦條帶煤柱橫向變形監(jiān)測(cè)結(jié)果及分析  7.4 岱莊煤礦條帶煤柱豎向受力監(jiān)測(cè)結(jié)果與分析  7.5 岱莊煤礦條帶煤柱穩(wěn)定狀態(tài)分析8  條帶煤柱膏體充填開(kāi)采巷道圍巖狀態(tài)演化實(shí)測(cè)研究  8.1 條帶煤柱沿空巷道支護(hù)特點(diǎn)  8.2 復(fù)采條帶煤柱沿空巷道基本情況  8.3 巷道圍巖狀態(tài)演化規(guī)律實(shí)測(cè)方案  8.4 巷道圍巖結(jié)構(gòu)窺鏡觀測(cè)  8.5 巷道圍巖運(yùn)動(dòng)結(jié)果及分析  8.6 巷道圍巖應(yīng)力監(jiān)測(cè)結(jié)果及分析  8.7 條帶煤柱膏體充填開(kāi)采巷道圍巖狀態(tài)演化9  充填開(kāi)采覆巖運(yùn)動(dòng)相似材料模擬試驗(yàn)  9.1 相似材料模擬試驗(yàn)  9.2 充填開(kāi)采覆巖運(yùn)動(dòng)相似材料模擬試驗(yàn)方案  9.3 相似材料模擬試驗(yàn)結(jié)果分析10  條帶煤柱充填開(kāi)采覆巖運(yùn)動(dòng)規(guī)律與時(shí)空結(jié)構(gòu)模型  10.1 覆巖運(yùn)動(dòng)規(guī)律現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)方案  10.2 條帶煤柱膏體充填開(kāi)采覆巖運(yùn)動(dòng)規(guī)律  10.3 條帶煤柱膏體充填工作面覆巖時(shí)空結(jié)構(gòu)模型11  條帶煤柱充填開(kāi)采工作面及超前支護(hù)優(yōu)化  11.1 膏體充填工作面支架?chē)鷰r關(guān)系  11.2 2351膏體充填工作面綜采支架合理阻力的確定  11.3 2351膏體充填工作面待充填區(qū)支護(hù)設(shè)計(jì)  11.4 工作面巷道超前支護(hù)優(yōu)化參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　木材橫紋抗壓強(qiáng)度是指垂直于木材紋理方向承受壓力荷載，在比例極限時(shí)的應(yīng)力。木材橫紋抗壓與擠壓一束稻草的作用相似，并可以分為橫紋全部抗壓、橫紋局部抗壓、橫紋弦向抗壓、橫紋徑向抗壓等多種。橫紋弦向抗壓強(qiáng)度：弦向受壓時(shí)，木材應(yīng)力最后集中于晚材帶，早材因強(qiáng)度低而不起作用，所以其強(qiáng)度值僅為順紋抗壓強(qiáng)度的10％～30%。橫紋徑向抗壓強(qiáng)度：由于有木射線的支持，早材帶多少也能起些作用，所以橫紋徑向抗壓強(qiáng)度可以達(dá)到橫紋弦向抗壓強(qiáng)度的3倍左右。若試件部分抗壓，如鐵路枕木受壓時(shí)的情形，比例極限以?xún)?nèi)的橫紋徑向抗壓強(qiáng)度值比上述值還可高出50%。值得一提的是，木材橫紋抗壓強(qiáng)度只表示木材到達(dá)比例極限時(shí)的應(yīng)力，并不表示木材被破壞。過(guò)了比例極限，木材細(xì)胞被逐步壓扁后，產(chǎn)生一定的塑性變形，隨著試件的下沉，由多孔物質(zhì)變?yōu)榭紫逗苌俚陌趯?shí)質(zhì)物質(zhì)，木材物質(zhì)在新的形態(tài)范圍之內(nèi)具有更高的力學(xué)強(qiáng)度。由于橫紋壓力測(cè)試較困難，所以我們常以順紋抗壓強(qiáng)度的百分比來(lái)估計(jì)橫紋抗壓強(qiáng)度。但樹(shù)種不同，比例也不同。一般針葉樹(shù)材橫紋抗壓極限強(qiáng)度為順紋的10%，闊葉樹(shù)材的橫紋抗壓極限強(qiáng)度為順紋的15%～20％?！　∧静臋M紋抗拉強(qiáng)度很小，僅為其順紋抗拉強(qiáng)度的1/34～1/65，所以在任何情況下都要盡量避免橫向受拉?！　∧静目箯潖?qiáng)度是指木材承受逐漸施加彎曲荷載的最大能力（又稱(chēng)靜曲強(qiáng)度）。簡(jiǎn)單梁在垂直負(fù)荷作用下被彎曲時(shí)，其凸面部分順紋受拉，其曲線內(nèi)側(cè)順紋受壓。因此，木材的靜曲強(qiáng)度在其順紋抗拉、抗壓強(qiáng)度之間?！　∧静捻樇y抗剪強(qiáng)度是指木材沿紋理方向抵抗剪應(yīng)力的最大能力，因受剪力而使相鄰兩面沿纖維方向滑移導(dǎo)致木構(gòu)件失效的例子很多。木材的順紋抗剪強(qiáng)度很低，一般只有其順紋抗壓強(qiáng)度的10%～30%。　　……

編輯推薦

這本《矸石膏體充填開(kāi)采圍巖演化規(guī)律研究》由李法柱、曹忠、李秀山、陳紹杰著。研究矸石膏體充填開(kāi)采圍巖結(jié)構(gòu)及狀態(tài)演化規(guī)律可以指導(dǎo)充填置換條帶煤柱開(kāi)采、提高生產(chǎn)效率，對(duì)確定充填工作面充填方案，保護(hù)地表建筑和礦區(qū)環(huán)境，安全、經(jīng)濟(jì)、高效生產(chǎn)具有重要的理論和實(shí)際意義；對(duì)于礦區(qū)的可持續(xù)發(fā)展、更高效更合理地回收煤炭資源、更加安全地進(jìn)行開(kāi)采具有重要意義；可以帶來(lái)很好的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益。對(duì)于同等采礦地質(zhì)條件下的礦井安全高效開(kāi)采具有重要的借鑒作用。

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