目录 1
1绪论 1
1.1地层控制的定义 1
1.2地层控制设计中的一些限制因素 2
1.2.1房柱式开采法 2
1.2.2长壁和短壁开采法 4
2煤矿井下的开采布署和地层控制 5
2.1导言 5
2.2.1典型采区布置 8
2.2房柱式开采法 8
2.2.2顶板支护 10
2.3长壁开采法 14
2.3.1典型盘区布置 14
2.3.2顶板支护 17
2.4短壁开采法 20
2.4.1典型盘区布置 20
2.4.2顶板支护 23
2.5地层控制失效类型 25
2.5.1煤柱 26
2.5.2巷道 27
2.5.3顶板冒落 28
2.5.4冒顶后的清理费用 36
3岩石特性和原始应力 39
3.1导言 39
3.2岩石的基本特性 39
3.3岩石试验方法 41
3.4岩石破坏的准则 49
3.4.1最大拉应力和压应力准则 50
3.4.2库仑准则 51
3.4.3摩尔准则 51
3.4.4格利费茨理论 53
3.5岩石状态 55
3.5.1侧限压力 55
3.5.2水 57
3.5.3时间 57
3.5.4温度 60
3.6原始应力源及其计算 62
4顶板的稳定性及其分类 66
4.1导言 66
4.2地下特征 67
4.2.2岩性变异 69
4.2.1直接顶板的厚度和物理特性 69
4.2.3构造变异 73
4.3地表特征 76
4.3.1航测地貌 76
4.3.2河谷 77
4.3.3表土厚度 77
4.4开采布署中的顶板危险条件分类 78
4.5探测地质变异的地震法 82
5.1均质材料 93
5.1.1单条巷道 93
5井下单条巷道和多条巷道的设计 93
5.1.2多条巷道 101
5.2非均质和各向异性材料 108
5.2.1单条矩形巷道 108
5.2.2多条矩形巷道 112
5.3直接顶板和矩形巷道 113
5.3.1直接顶板的特征 113
5.3.2顶板跨度设计 114
6顶板锚杆 121
6.1导言 121
6.2.1锚头类型 122
62集中锚固式或张力式锚杆 122
6.2.2涨壳式顶板锚杆的安装 127
6.2.3锚固力 129
6.2.4锚杆及附件 131
6.2.5布置方式 135
6.2.6顶板锚固理论 136
6.2.7锚杆破坏的机理 142
6.2.8井下顶板锚杆的全部受载过程 143
6.3全长锚固式或非张力式树脂锚杆 146
6.3.1安装 147
6.3.2锚固力 150
6.3.3树脂锚固理论 151
6.3.4树脂锚杆的破坏机理 152
6.3.5拉拔试验的应力分析 153
7煤柱 160
7.1导言 160
7.2煤柱荷载 161
7.2.1开采前的荷载 161
7.2.2采矿引起的支承压力 162
7.3煤柱内的应力分布 165
7.4.1巷道煤柱 170
7.4煤柱强度 170
7.4.2边界煤柱 178
7.5煤柱、底板和顶板的相互作用 179
7.5.1不同作用荷载引起的应力 180
7.5.2底板和顶板的承载能力 183
8长壁和短壁开采中的地层控制 192
8.1影响盘区布置的因素 192
8.2前进及后退式长壁开采 193
8.3长壁工作面的布置 194
8.4.1支承压力区及其起因 198
8.4岩层力学 198
8.4.2岩层活动状态 201
8.5工作面自移式液压支架 216
8.5.1自移式液压支架的种类 216
8.5.2自移式液压支架的主要部件 221
8.5.3自移式液压支架的设计 227
8.5.4各种自移支架的比较 240
8.6短壁工作面盘区的设计及岩层力学 253
8.6.1盘区设计 253
8.6.2岩层力学 254
8.6.3工作面自移支架 257
9地表沉陷 261
9.1导言 261
9.2过程描述理论 261
9.2.1槽形沉陷 261
9.2.2影响下沉的因素 262
9.3连续力学理论 270
9.3.1弹性理论 270
9.3.2弹－塑性理论 272
9.4槽形沉陷的判定 275
9.4.1下沉剖面 276
9.4.2水平位移或应变 284
9.4.3下沉剖面的坡度和曲率 288
9.5下沉的测量技术 293
9.5.1地表移动的观测 293
9.5.2地表下岩层移动的测量 295
9.5.3岩层的移动 298
9.6地表的破坏 301
9.6.1连续性岩层扰动 301
9.6.2非连续性岩层扰动 304
9.7预防地面设施损坏的措施 306
9.7.1建筑物的防护 307
9.7.2有控制的井工开采方法 313
10煤和瓦斯突出 317
10.1煤炭突出的起因和现象 317
10.2煤炭突出的控制 321
10.2.1煤炭突出的预防 322
10.2.2煤炭突出的预测 324
10.2.3煤炭突出的防治方法 335
10.3瓦斯突出 335
11.2.1液压枕或压力盒 337
11.2荷载测量仪表 337
11.1导言 337
11仪器仪表 337
11.2.2荷载传感器 339
11.3应力测量仪器 340
11.3.1液压枕 340
11.3.2钻孔变形 341
11.3.3钻孔穿过法 344
11.3.4钻孔刚性包体法 347
11.4变形测量装置 353
11.4.1会合量长度计 353
11.4.2钻孔用长度计 354
11.5应变量测定装置 358
11.6长壁和短壁工作面测量装置 360
11.6.1支承压力 360
11.6.2支架阻力 362
11.6.3顶底板会合量 362
11.6.4顶板的倾斜度 364
11.6.5底板和煤层的强度 364
12特殊支架 367
12.1木支护 367
12.1.1木支柱 367
12.1.2木垛 370
12.1.3其它支护形式 373
12.2让压拱形支架、喷射混凝土和混凝土衬砌 374
12.2.1让压拱形支架和环形支架 374
12.2.2喷射混凝土和混凝土衬砌 381
12.3顶板和巷壁的加固方法 384
12.3.1巷壁锚杆、钢带箍或钢丝绳箍 384
12.3.2矿用密封剂 385
12.3.3木锚杆加固 386
12.4顶板锚杆桁架 388
12.5开缝管支护 393
12.6顶板锚杆在四岔式巷道交叉点上的布置方式 397