煤巖沖擊動力失穩(wěn)的機理和實驗研究

前言
第1章 緒論
1．1 沖擊傾向性煤巖體非線性動力失穩(wěn)機理的研究目的及意義
1．2 煤巖沖擊失穩(wěn)國內外研究現狀
1．2．1 煤巖沖擊失穩(wěn)現有理論及研究方法
1．2．2 煤巖沖擊失穩(wěn)研究目前的問題及研究趨勢
1．3 本書的主要內容
第2章 煤巖沖擊失穩(wěn)災害分布、發(fā)生特征及誘因分析
2．1 煤巖沖擊失穩(wěn)災害的分布規(guī)律
2．1．1 煤巖沖擊失穩(wěn)平面分布規(guī)律
2．1．2 煤巖沖擊失穩(wěn)深度分布規(guī)律
2．2 煤巖沖擊失穩(wěn)災害的破壞特征
2．3 煤巖沖擊失穩(wěn)災害的分類
2．4 煤巖沖擊失穩(wěn)誘發(fā)因素分析
2．5 放炮震動誘發(fā)沖擊失穩(wěn)機理分析
2．5．1 震動誘發(fā)沖擊失穩(wěn)的機理分析
2．5．2 一維震動波誘發(fā)煤層巷道圍巖變形破壞機理
第3章 煤巖沖擊失穩(wěn)機理的非平衡熱力學分析
3．1 煤巖沖擊失穩(wěn)孕育過程的耗散結構及熵的變化
3．1．1 煤巖沖擊失穩(wěn)孕育過程的耗散結構
3．1．2 煤巖沖擊失穩(wěn)孕育過程中有序結構及熵的產生
3．2 基于非平衡熱力學及耗散結構的煤巖沖擊失穩(wěn)過程分析
第4章 煤巖沖擊失穩(wěn)孕育、產生模型分析及實驗
4．1 引言
4．2 Lippmann煤巖沖擊失穩(wěn)基本理論
4．3 煤巖沖擊失穩(wěn)孕育過程二維力學模型分析
4．3．1 模型的建立
4．3．2 擾動區(qū)長度和巷道兩側的應力分布
4．4 發(fā)生沖擊的臨界荷載、臨界深度及其應用
4．4．1 發(fā)生沖擊的臨界荷載
4．4．2 發(fā)生沖擊的臨界深度
4．4．3 趙各莊礦12#煤層沖擊傾向性理論分析
4．5 二維模型與Lippmann基本理論“沖擊失穩(wěn)”模型的比較
4．6 基于穩(wěn)定性理論的沖擊三維臨界狀態(tài)分析
4．6．1 煤層巷道平動式沖擊失穩(wěn)三維模型構建
4．6．2 參與沖擊煤層長度及沖擊失穩(wěn)臨界狀態(tài)下煤層應力分布
4．6．3 模型參數分析及算例
4．7 煤巖沖擊失穩(wěn)機理的損傷力學模型分析
4．7．1 損傷變量的建立
4．7．2 基本方程
4．7．3 考慮損傷的煤層沖擊失穩(wěn)的擾動區(qū)長度和巷道兩側的應力分布
4．7．4 考慮煤層損傷的臨界荷載和臨界深度
4．7．5 有損傷沖擊失穩(wěn)模型和無損傷沖擊失穩(wěn)模型的比較
4．8 煤層沖擊失穩(wěn)的結構失穩(wěn)實驗研究
4．8．1 煤巖組合體結構失穩(wěn)實驗設計
4．8．2 煤巖組合體結構失穩(wěn)特征分析
第5章 沖擊傾向性煤體的細觀結構特征
5．1 沖擊傾向性煤體的細觀結構特征的X射線衍射分析
5．1．1 樣品采集及實驗設備
5．1．2 實驗結果和討論
5．2 煤體顯微組分對沖擊傾向性影響分析
5．2．1 實驗方法及數據
5．2．2 沖擊傾向性與煤體微觀組分含量的關系
5．2．3 煤體沖擊傾向性與顯微組分結構及分布的關系
5．3 煤體細觀結構對沖擊傾向性影響的SEM分析
5．3．1 不同沖擊傾向性煤體表面微觀形貌特征分析
5．3．2 沖擊傾向性煤體內微裂隙特征及沖擊能量對煤體中微結構的影響
5．4 所研究煤層的沖擊傾向性測定
5．4．1 趙各莊礦煤巖體力學參數實驗
5．4．2 沖擊傾向性實驗方法
第6章 沖擊傾向性煤體內裂紋非穩(wěn)定擴展宏細觀實驗研究
6．1 沖擊傾向性煤層煤樣三點彎曲沖擊加載動態(tài)斷裂實驗
6．1．1 試樣規(guī)格及制備
6．1．2 實驗設備及實驗方法
6．1．3 煤樣三點彎曲沖擊斷裂實驗結果分析
6．2 煤樣中波速的測量
6．3 沖擊傾向性煤層煤樣準靜態(tài)三點彎曲細觀破壞實驗
6．3．1 實驗樣品及設備
6．3．2 實驗結果及分析
6．4 沖擊傾向性煤層煤樣準靜態(tài)三點彎曲宏觀破壞實驗
6．4．1 采樣和試件制備
6．4．2 實驗設備及方法
6．4．3 實驗結果及分析
6．5 沖擊傾向性煤體不同加載條件斷裂斷口形貌分析
6．6 斷口分形維數分析
6．6．1 掃描儀器及其方法
6．6．2 基于改進立方體覆蓋法的計算結果
6．7 煤巖沖擊失穩(wěn)機理的斷裂動力學分析
第7章 基于能量釋放的煤、巖體失穩(wěn)前兆信息研究
7．1 實驗樣品、設備及方法
7．1．1 樣品規(guī)格及實驗設備
7．1．2 實驗系統(tǒng)及實驗方法
7．1．3 實驗數據處理方式
7．2 沖擊傾向性煤體沖擊失穩(wěn)破壞前兆信息的實驗研究
7．2．1 沖擊傾向性煤層煤樣單向受壓破壞過程及前兆信息監(jiān)測實驗
7．2．2 沖擊傾向性煤層煤樣循環(huán)加載破壞過程及前兆現象監(jiān)測實驗
7．3 煤、巖組合體失穩(wěn)破壞特征及前兆信息研究
7．3．1 “砂巖-煤”組合體沖擊失穩(wěn)破壞特征及前兆信息研究
7．3．2 “砂巖-煤泥巖”組合體沖擊失穩(wěn)破壞特征及前兆信息研究
7．3．3 組合體接觸面性質分析
7．3．4 組合體受壓破壞特征及前兆信息總結分析
7．4 煤巖組合體沖擊失穩(wěn)判據分析
第8章 深部煤巖沖擊失穩(wěn)主要影響因素數值模擬分析
8．1 不同地質條件下采場應力場及能量場分布規(guī)律
8．1．1 采場模型建立及計算方法
8．1．2 計算結果及分析
8．2 基于FLAC3D模擬的圍巖能量積聚特征與突出危險性能量判據
8．2．1 幾何建模
8．2．2 深部開采條件下采動應力誘發(fā)突出災害模擬
8．2．3 采動誘發(fā)煤體突出（位移）特征分析
8．2．4 沖擊傾向性的能量密度判據
8．3 地質因素誘發(fā)煤層巷道失穩(wěn)的數值模擬
8．3．1 數值建模
8．3．2 模擬方法及結果分析
8．4 震動誘發(fā)煤層巷道失穩(wěn)及合理支護方式選取的數值模擬分析
8．4．1 不同架型的U型鋼支架動力性能的動力分析
8．4．2 柔性支護抗沖擊失穩(wěn)效果數值模擬分析
8．4．3 數值模擬及結果分析
第9章 煤巖沖擊失穩(wěn)現象的現場實例調查
9．1 開灤趙各莊礦煤巖沖擊失穩(wěn)現場調查
9．1．1 趙各莊礦煤巖沖擊失穩(wěn)事故及生產地質條件
9．1．2 趙各莊礦煤巖沖擊失穩(wěn)誘發(fā)因素分析
9．2 開灤唐山礦煤巖沖擊失穩(wěn)現場調查
9．2．1 唐山礦煤巖沖擊失穩(wěn)事故及生產地質條件
9．2．2 唐山礦煤巖沖擊失穩(wěn)誘發(fā)因素分析
9．3 撫順老虎臺礦煤巖沖擊失穩(wěn)現場調查
9．3．1 老虎臺礦煤巖沖擊失穩(wěn)事故及生產地質條件
9．3．2 老虎臺礦沖擊失穩(wěn)事故及原因分析
9．3．3 老虎臺礦煤巖沖擊失穩(wěn)誘發(fā)因素
9．4 忻州窯礦煤巖沖擊失穩(wěn)現場調查
9．4．1 忻州窯礦的地質條件與災害概述
9．4．2 忻州窯礦煤巖體沖擊失穩(wěn)誘發(fā)因素分析
第10章 煤巖沖擊失穩(wěn)的多參量預警技術與綜合防治
10．1 煤巖沖擊失穩(wěn)發(fā)生的誘發(fā)條件及防治對策
10．1．1 煤巖沖擊失穩(wěn)發(fā)生的誘發(fā)條件及預防的基本思路
10．1．2 煤巖沖擊失穩(wěn)發(fā)生的預警和防治對策
10．2 以復合型能量轉化為中心的煤巖沖擊失穩(wěn)控制理論
10．2．1 煤巖沖擊失穩(wěn)的能量轉化型分類
10．2．2 煤巖沖擊失穩(wěn)發(fā)生的能量分析
10．3 煤巖沖擊失穩(wěn)災害的多參量監(jiān)測預警技術
10．3．1 現場概況
10．3．2 T2193下工作面概況及生產技術條件
10．3．3 煤巖沖擊失穩(wěn)的多參量預警技術及其應用
10．3．4 T2193T工作面煤巖沖擊失穩(wěn)災害預警技術總結
10．4 煤巖沖擊失穩(wěn)的綜合治理
10．4．1 沖擊失穩(wěn)區(qū)域性防范措施
10．4．2 老虎臺礦沖擊失穩(wěn)局部解危措施
10．4．3 沖擊失穩(wěn)防護措施
參考文獻