《深井采動巷道圍岩流變和結構失穩理論與實踐》是科學出版社2021年出版的一本圖書，作者是張農 等
基本介紹
- 中文名：深井采動巷道圍岩流變和結構失穩理論與實踐
- 作者：張農
- 出版社：科學出版社
- ISBN：9787030691224
內容簡介,圖書目錄,作者簡介,
內容簡介
本書是“十三五”國家重點研發計畫課題“千米深井強采動巷道圍岩大變形與破壞機理”的研究成果。隨著淺部資源的日益枯竭，深部開採將成為煤炭資源開發的常態，“三高一擾動”複雜力學環境下巷道圍岩劣化、大變形和破壞機理一直是困擾深部煤炭安全高效開採的難題。本書提出了強采動、圍岩大變形的概念，建立了強采動巷道圍岩大變形理論概念模型，闡明了千米深井強采動巷道圍岩劣化與強度衰減規律，揭示了高地應力與強采動疊加作用下岩體流變效應及大變形機理，總結了千米深井長時強采動巷道圍岩結構失穩及破壞模式，並提出了相應控制原則，為我國深部礦井采動巷道圍岩穩定性控制提供了理論與實踐借鑑。
圖書目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 問題的提出 3
1.2 煤礦千米深井采動巷道變形特徵 4
1.2.1 我國煤礦千米深井數量及分布 4
1.2.2 口孜東煤礦采動巷道條件 4
1.2.3 采動巷道變形特徵 7
1.2.4 與現有巷道變形理論的差異 9
1.3 強采動巷道流變和結構失穩大變形理論框架 10
1.3.1 強采動與大變形的概念及內涵 10
1.3.2 強采動巷道圍岩流變和結構失穩大變形理論框架 11
參考文獻 12
第2章 巷道圍岩劣化與強度衰減規律 15
2.1 口孜東煤礦煤岩基本物理力學性質 17
2.2 口孜東煤礦煤岩礦物組分與孔隙結構特徵 20
2.2.1 煤岩材料X射線衍射實驗 20
2.2.2 煤岩高分辨三維X射線顯微成像 22
2.2.3 掃描電子顯微鏡細觀裂隙結構與礦物顆粒 24
2.3 損傷試樣動靜載劣化機制 25
2.3.1 峰前卸荷損傷後岩石試樣動靜力學特性 25
2.3.2 循環衝擊損傷後岩石試樣動靜力學特性 34
參考文獻 42
第3章 偏應力與梯度應力誘導裂隙擴展規律 43
3.1 真三軸物理模擬試驗系統研製 45
3.2 偏應力誘導裂隙擴展規律 45
3.2.1 巷道圍岩的偏應力狀態 45
3.2.2 雙軸載入下偏應力對岩石破裂作用機制試驗 47
3.2.3 真三軸載入下偏應力對岩石破裂作用機制試驗 50
3.2.4 真三軸加卸載下偏應力對岩石破裂作用機制試驗 53
3.3 泥岩在雙軸壓縮下的層裂機制 58
3.3.1 試驗方案 59
3.3.2 泥岩雙軸壓縮的應力-應變特徵 62
3.3.3 泥岩雙軸壓縮的層裂破壞過程 64
3.3.4 張拉層裂機制 66
3.3.5 層裂的影響因素 67
3.4 梯度應力誘導裂隙擴展規律 73
3.4.1 梯度應力作用下岩石變形破壞規律 73
3.4.2 梯度應力作用下岩石變形破壞機制 78
3.4.3 梯度應力下岩石變形破壞的影響因素分析 82
3.5 深井巷道圍岩位移場、裂隙場時空演化規律現場測試 85
3.5.1 現場測試方案 85
3.5.2 圍岩裂隙分布規律 87
3.5.3 圍岩內部移動變形規律 89
3.6 深井強采動巷道錨桿全桿體軸力光纖光柵監測 91
3.6.1 全桿體軸力實時監測系統 91
3.6.2 現場測試方案 92
3.6.3 錨桿軸力變化規律 93
參考文獻 98
第4章 高地應力與強采動疊加作用下岩體流變效應及大變形機理 101
4.1 岩石流變的晶格錯動 103
4.1.1 岩石蠕變試驗 103
4.1.2 岩石小尺寸試樣長時蠕變儀的研製 105
4.1.3 砂岩長時蠕變晶格錯動 107
4.2 卸荷流變本構模型及其二次開發 109
4.2.1 岩石卸荷流變特性 109
4.2.2 卸荷流變本構模型及流變效應模擬 119
4.2.3 千米深井回採巷道流變大變形模擬 125
4.3 巷道圍岩錨固承載結構流變大變形 137
參考文獻 139
第5章 深井采動巷道圍岩結構失穩及破壞模式 141
5.1 巷道張拉破壞型失穩 143
5.2 巷道剪下破壞型失穩 144
5.3 巷道結構破壞型失穩 153
5.3.1 碎裂圍岩結構破壞型失穩 153
5.3.2 動載結構破壞型失穩 161
5.4 支護對策 168
參考文獻 169
第6章 工程實踐 171
6.1 西部深井大斷面煤巷頂板張拉破壞控制實踐 173
6.1.1 工程地質條件及評估 173
6.1.2 巷道支護方案設計 177
6.1.3 礦壓監測與效果分析 179
6.2 偏應力誘導巷道非均稱破壞穩定控制實踐 185
6.2.1 工程地質條件及評估 185
6.2.2 巷道支護方案設計 190
6.2.3 礦壓監測與效果分析 193
6.3 深井煤巷岩體與錨固結構整體性流變控制實例 195
6.3.1 工程地質條件及評估 195
6.3.2 巷道支護方案設計 199
6.3.3 礦壓監測與效果分析 204
作者簡介
張農 等
