地下连续开采技术及科学问题
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作者乔建永,王志强
出版社科学出版社
ISBN9787030777225
出版时间2023-12
装帧精装
开本16开
定价298元
货号1203188484
上书时间2024-11-26
商品详情
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目录
前言
第1章井工开采技术特征与现状 1
1.1立著的背景与意义 1
1.2井工开采的技术特征 4
1.2.1煤田开发的概念 4
1.2.2井田内的划分及开采顺序 7
1.2.3矿井生产的概念 11
1.2.4采煤方法分类 18
1.3单一走向长壁采煤法 23
1.3.1采区巷道布置及生产系统 23
1.3.2回采巷道布置分析 27
1.4倾斜长壁采煤法 40
1.4.1倾斜长壁采煤法带区巷道布置及生产系统 41
1.4.2带区参数及巷道布置分析 42
1.4.3倾斜长壁采煤法工艺特点 45
1.4.4倾斜长壁采煤法的评价及适用条件 48
1.5我国井工开采壁式体系现状与存在的问题 48
1.5.1煤柱留设问题 49
1.5.2煤矿动压问题 50
1.5.3著作内容 53
参考文献 53
第2章贝叶斯网络数学方法 55
2.1采煤方法的选择与影响因素分析 55
2.1.1地质因素 56
2.1.2技术因素 57
2.1.3经济和管理因素 57
2.1.4技术政策、法规和规程 57
2.2煤矿地质动力区域划分研究 58
2.2.1关于地球的新学科—地下地质动力学 59
2.2.2区域地形在使用地质动力区划法中的作用 59
2.2.3地质动力区划法 60
2.3贝叶斯网络化主动防治冲击地压方法 61
2.4工作面长度影响因素分析 64
2.4.1工作面长度设计整体原则 64
2.4.2井田内布局 65
2.4.3采煤方法与回采工艺 66
2.4.4工作面推进速度 66
2.4.5煤层厚度 67
2.4.6煤层倾角 68
2.4.7埋藏深度 70
2.4.8顶底板条件 70
2.4.9地质构造 70
2.4.10瓦斯涌出量与工作面通风量 70
2.4.11工作面后方采空区自燃“三带” 81
2.5覆岩三带分布 86
2.5.1关键层对覆岩三带演化的影响 88
2.5.2采场三带的划分方法及适用条件 90
2.5.3工程算例 92
2.5.4计算结果误差研判 95
2.6保护层开采与开采顺序 96
2.7煤柱的矿压峰值点极限模型 99
2.7.1实体煤内支承应力分布研究 101
2.7.2岩体的应力-应变曲线特征及实体煤分区 103
2.8顶板管理-基本顶力学模型与解析 106
2.8.1弯曲薄板的基本理论及边界条件 107
2.8.2弯曲矩形板的平衡问题 112
2.8.3开采过程中几种常见的基本顶板支撑条件及求解 118
2.8.4顶板断裂与煤层能量传递特征 140
2.9断面形状、尺寸对巷道围岩稳定性分析 143
2.9.1巷道断面形状计算分析 143
2.9.2巷道断面尺寸计算分析 173
2.10本章小结 176
参考文献 176
第3章连续开采概念的提出与工作面间的典型方法 178
3.1传统长壁开采121工法及其关键理论 179
3.1.1砌体梁理论 179
3.1.2传递岩梁理论 181
3.2厚煤层错层位巷道布置采全厚采煤法及其关键理论 182
3.2.1厚煤层错层位巷道布置采全厚采煤法 182
3.2.2覆岩运动一体化理论 186
3.2.3错层位连续开采关键工艺参数及理论 190
3.2.4错层位巷道布置工程实例分析 195
3.3N00/110工法及其关键理论 202
3.3.1N00/110工法概述 202
3.3.2切顶短壁梁理论及关键技术 203
3.3.3110工法顶板定向预裂切缝技术 207
3.3.4110工法NPR恒阻大变形锚索支护技术 211
3.3.5110工法远程监控系统 216
3.3.6110工法工程实例分析 220
3.4本章小结 237
参考文献 237
第4章巷道围岩动力学及其规避致灾位移的连续末采技术 238
4.1巷道弹性形变的复分析解 238
4.1.1巷道弹性形变基本方程 238
4.1.2应力函数U(x,y)在复平面上的表示 243
4.1.3复分析解 249
4.1.4圆形巷孔围岩应力与形变 250
4.2巷道弹塑性围岩的Kastner方程 254
4.2.1巷道围岩弹塑性区域划分 254
4.2.2围岩塑性准则 255
4.2.3塑性应力与应变关系 256
4.2.4圆形巷道围岩应力及变形的弹塑性分析 257
4.2.5围岩塑性区域边界线 260
4.3复动力系统简介 262
4.3.1基本概念 262
4.3.2周期轨道 263
4.3.3基本性质 264
4.3.4周期点附近动力学性态 265
4.4Leau-Fatou花瓣逆定理及巷道围岩稳定性 270
4.4.1花瓣逆定理 270
4.4.2基于花瓣逆定理的围岩稳定性 274
4.5规避动态应力峰值的连续末采技术 275
4.5.1传统末采技术 276
4.5.2末采无煤柱连续开采技术 279
4.5.3无煤柱末采应用工程实例 286
4.6本章小结 293
参考文献 296
第5章地下煤岩体连续开采的保障体系 298
5.1覆岩连续运动 298
5.1.1覆岩连续运动特征 298
5.1.2覆岩连续运动三带划分方法 304
5.2保护层连续卸压开采技术特征 305
5.3无煤柱连续开采端头应力的连续卸压技术特征 308
5.3.1钻孔卸压的基本原理 308
5.3.2钻孔周围煤岩体破坏机理分析 309
5.3.3孔不塌落的塑性区半径计算 311
5.3.4孔塌落的塑性区半径计算 311
5.3.5孔径确定 312
5.3.6钻孔间距确定 313
5.3.7孔深度确定 313
5.3.8压钻孔方案 313
5.3.9卸压效果计算分析 316
5.4实现工作面间连续、顺序开采的技术特征 322
5.4.1超长推进距离双巷掘进技术要点 322
5.4.2实现双巷布置的沿空掘巷一体化支护与一巷多用回采方法 331
5.4.3实现双巷布置的“负煤柱”连续、顺序开采技术 332
5.4.4双巷布置辅助巷转“负煤柱”单巷连续、顺序开采方法 333
5.4.5巷道维护的效果分析 334
5.5覆岩离层注浆连续减沉技术 345
5.5.1覆岩离层分区注浆减沉技术概括 345
5.5.2覆岩倾向离层连续注浆技术 346
5.6本章小结 349
参考文献 349
第6章地下连续开采的三种典型应用模式 453
6.1华丰煤矿工作面间连续开采技术及效果 351
6.1.1华丰煤矿地质条件与动力区划条件 351
6.1.2华丰煤矿冲击地压影响因素及主动防治技术 369
6.1.3贝叶斯网络化主动防治冲击地压方法 379
6.1.4贝叶斯神经网络分析与预测 395
6.1.5华丰煤矿贝叶斯神经网络化防冲技术的应用 403
6.1.6经济、社会效益与研究成果 419
6.2梧桐庄矿无煤柱连续末采贯通上山技术及效果 422
6.2.1梧桐庄矿地质与回采技术条件 422
6.2.2工作面末采贯通回撤通道关键因素研究 429
6.2.3末采工艺与支架切顶沿空留巷技术 450
6.2.4现场监测 452
6.2.5沿空留巷液压支架回撤工艺 456
6.2.6实施效果 457
6.3东欢坨矿上覆采空区孤岛煤柱“连续开采”技术及效果 458
6.3.1残留煤体地质与回采技术特征 458
6.3.2残留孤岛煤柱采动影响与下伏大巷应力耦合 463
6.3.3孤岛煤柱回采方案计算分析 491
6.3.4残留孤岛煤柱采动影响下的大巷支护方案 503
6.3.5孤岛工作面不同开采时期下伏大巷围岩变形观测分析 512
6.4本章小结 515
参考文献 516
第7章连续开采亟待解决的“十大问题” 518
内容摘要
针对传统长壁式开采体系始终存在的回采率问题与我国日益严重的动力灾害问题，通过建立贝叶斯神经网络方法，对影响回采率与强矿压两个问题的子因素进行分析，提出了“连续开采”概念，利用数学方法阐述其“复动力系统的规避致灾位移”的科学内涵。在此基础上，进一步提出了地下开采区域接近无煤柱的发明专利技术，并辅以保证实施的全套技术。最后，基于“连续开采”思想，介绍了工作面间无煤柱、工作面末采无煤柱与开采区域无煤柱三种连续开采的工程应用情况。
本书可作为高等院校、科研院所采矿工程相关专业的科研与教学用书，也可作为煤炭企业生产管理者、技术人员的参考书。
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