地下矿围岩压力分析与控制PDF电子书下载

1 岩石与岩体 1

1.1 概述 1

1.2 岩石的物理力学性质 2

1.2.1 岩石的物理性质 2

1.2.2 岩石的力学性质 3

1.2.3 岩石的流变特性 8

1.2.4 影响岩石力学性质的主要因素 8

1.3 岩体中的结构面与结构体 9

1.3.1 岩体中的结构面及其特征 10

1.3.2 岩体中的结构体特征 12

1.3.3 岩体结构基本类型 13

1.4 工程岩体质量评价 13

1.4.1 按岩石质量指标（RQD）分类 14

1.4.2 岩体质量分级 14

1.4.3 岩体地质力学分类（CSIR分类） 17

1.4.4 巴顿岩体质量（Q）分类 19

1.5 岩体力学参数估算 20

1.5.1 变形模量的估算 20

1.5.2 C和？值的估算 21

2 原岩应力及其测量 23

2.1 原岩应力场 24

2.1.1 原岩应力场的概念及影响因素 24

2.1.2 原岩应力场的组成及成因 25

2.2 构造应力场 26

2.3 原岩应力场的基本规律 27

2.4 原岩应力的测量方法 28

3 巷道围岩压力 30

3.1 围岩应力 30

3.1.1 围岩应力重新分布 30

3.1.2 均质各向同性岩体中单一巷道围岩应力 31

3.1.3 非均质各向异性岩体中单一巷道围岩应力 34

3.1.4 受邻近巷道影响的围岩应力 35

3.1.5 其他形状巷道周边的应力分布 37

3.2 围岩变形 40

3.2.1 围岩位移的分析计算 40

3.2.2 位移测量方法简述 42

3.3 围岩破坏区 42

3.3.1 围岩破坏区的产生与性质 42

3.3.2 围岩破坏区尺寸的确定 43

3.4 巷道地压计算 44

3.4.1 围岩与支架的力学模型 44

3.4.2 地压类型 46

3.4.3 变形地压的计算 47

3.4.4 松脱地压的计算 47

3.5 冲击地压及其防治 58

3.5.1 冲击地压的类型 59

3.5.2 冲击地压的产生条件 59

3.5.3 岩爆的机制及预测 61

3.5.4 岩爆的预防及处理 64

3.6 围岩自稳能力 65

3.6.1 围岩自稳时间 65

3.6.2 围岩自稳特征 66

3.6.3 提高围岩自稳能力的方法 67

3.7 井巷维护原则 67

3.7.1 选择合理的井巷位置 67

3.7.2 选择合理的断面形状及尺寸 68

3.7.3 选择合理的支架类型 69

4 采场地压及控制 70

4.1 采场地压活动机制 70

4.2 空场法采场地压 72

4.2.1 开采水平矿床时的地压活动 72

4.2.2 开采倾斜、急倾斜矿床时的地压活动 78

4.3 矿床开采顺序对二次应力场的影响 79

4.3.1 沿走向开采顺序 79

4.3.2 切走向开采顺序 80

4.4 采场顶板极限跨度尺寸的确定 81

4.5 矿柱尺寸的确定 83

4.5.1 矿柱上的应力 83

4.5.2 矿柱强度 84

4.6 采空区治理 85

4.6.1 崩落围岩处理采空区 85

4.6.2 用充填料充填处理采空区 86

4.6.3 留永久矿柱或构筑人工石柱处理采空区 86

4.6.4 封闭隔离采空区 87

4.6.5 联合法处理采空区 87

4.7 充填法采场地压 88

4.7.1 充填工艺 89

4.7.2 矿山充填体的作用机理 90

5 支护工程 92

5.1 支护材料 92

5.2 临时支护 93

5.2.1 金属拱形支护 93

5.2.2 喷锚支护 94

5.2.3 喷射混凝土 94

5.2.4 喷射工艺 96

5.2.5 施工机具 98

5.3 永久支护 110

5.3.1 棚子式支护 110

5.3.2 石材支护 112

5.3.3 混凝土支护 112

5.3.4 锚杆支护 115

6 沂南金矿地压活动规律及控制方法 140

6.1 地质概况 140

6.2 现场调查及资料查阅 141

6.2.1 现场地质调查 141

6.2.2 现场地压显现情况调查 144

6.2.3 地压活动机理分析 147

6.3 矿区岩层地压活动规律 149

6.3.1 巷道底鼓变形机理 149

6.3.2 层状顶板破断机理 152

6.3.3 软弱夹层厚度逐渐变化层状顶板破坏情况 154

6.3.4 层状顶板软弱岩层中含有不同厚度的坚硬岩层情况 159

6.4 矿区采场地压监测 161

6.4.1 采场地压监测目的 161

6.4.2 采场地压监测布设原则 161

6.4.3 采场地压监测原理 162

6.4.4 采场地压监测方案 168

6.4.5 监测数据及分析 169

6.4.6 小结 177

6.5 金场矿区地压控制方法 177

6.5.1 锚网支护机理数值分析 177

6.5.2 巷道及采场锚网支护参数设计 180

6.5.3 巷道底鼓控制方法 183

6.6 结论 184

7 玲珑金矿中厚破碎矿体高效采矿技术 186

7.1 矿体特征 186

7.1.1 矿体 186

7.1.2 水文地质条件 188

7.1.3 工程地质条件 190

7.2 采矿方法选择及数值模拟研究 190

7.2.1 矿体开采技术条件 190

7.2.2 采矿方法选择的原则 191

7.2.3 采矿方法选择 191

7.2.4 回采过程中围岩应力场演化规律的数值模拟分析 199

7.2.5 小结 213

7.3 基于诱导冒落理论的矿柱回收技术 214

7.3.1 计算模型的建立 214

7.3.2 计算结果分析 215

7.3.3 三角矿柱状态分析 229

7.3.4 小结 229

8 露天转地下开采境界矿柱稳定性分析 231

8.1 爆破荷载的加载模型 231

8.1.1 动力计算参数 232

8.1.2 炮孔壁压力计算模型 234

8.1.3 爆破参数 235

8.2 数值计算模型 236

8.3 计算结果及分析 237

8.3.1 进路式回采 237

8.3.2 8m跨度矿房 241

8.3.3 12m跨度矿房 243

8.3.4 计算结果分析 247

8.4 小结 249

9 塔山煤矿特厚煤层采动压力控制 250

9.1 塔山煤矿特厚煤层开采的基本情况 250

9.2 国内外微地震监测技术简介 250

9.2.1 国外研究现状 250

9.2.2 国内研究现状 252

9.3 8103工作面微地震监测方案 253

9.3.1 8103工作面基本情况 253

9.3.2 测区布置方案 254

9.3.3 高精度微地震监测系统配置简介 255

9.4 微地震监测的主要成果 260

9.4.1 塔山煤矿微地震监测系统的标定 260

9.4.2 随工作面推进微地震事件的显现规律 263

9.4.3 8103工作面侧向煤岩层破裂及侧向支承压力分布 278

9.4.4 8103工作面断层活化区域 278

9.4.5 8103工作面动压区域 280

9.5 小结 281

参考文献 283