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(nèi)外研究現(xiàn)狀
1．2．1 煤巖沖擊失穩(wěn)現(xiàn)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(nèi)容
第2章 煤巖沖擊失穩(wěn)災(zāi)害分布、發(fā)生特征及誘因分析
2．1 煤巖沖擊失穩(wěn)災(zāi)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(zāi)害的破壞特征
2．3 煤巖沖擊失穩(wěn)災(zāi)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(xué)分析
3．1 煤巖沖擊失穩(wěn)孕育過程的耗散結(jié)構(gòu)及熵的變化
3．1．1 煤巖沖擊失穩(wěn)孕育過程的耗散結(jié)構(gòu)
3．1．2 煤巖沖擊失穩(wěn)孕育過程中有序結(jié)構(gòu)及熵的產(chǎn)生
3．2 基于非平衡熱力學(xué)及耗散結(jié)構(gòu)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(chǎn)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(xué)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(cè)的應(yīng)力分布
4．4 發(fā)生沖擊的臨界荷載、臨界深度及其應(yīng)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?jīng)_擊失穩(wěn)三維模型構(gòu)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(yīng)力分布
4．6．3 模型參數(shù)分析及算例
4．7 煤巖沖擊失穩(wěn)機理的損傷力學(xué)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(cè)的應(yīng)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(jié)構(gòu)失穩(wěn)實驗研究
4．8．1 煤巖組合體結(jié)構(gòu)失穩(wěn)實驗設(shè)計
4．8．2 煤巖組合體結(jié)構(gòu)失穩(wěn)特征分析
第5章 沖擊傾向性煤體的細(xì)觀結(jié)構(gòu)特征
5．1 沖擊傾向性煤體的細(xì)觀結(jié)構(gòu)特征的X射線衍射分析
5．1．1 樣品采集及實驗設(shè)備
5．1．2 實驗結(jié)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(shù)據(jù)
5．2．2 沖擊傾向性與煤體微觀組分含量的關(guān)系
5．2．3 煤體沖擊傾向性與顯微組分結(jié)構(gòu)及分布的關(guān)系
5．3 煤體細(xì)觀結(jié)構(gòu)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(nèi)微裂隙特征及沖擊能量對煤體中微結(jié)構(gòu)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(xué)參數(shù)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(nèi)裂紋非穩(wěn)定擴展宏細(xì)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(shè)備及實驗方法
6．1．3 煤樣三點彎曲沖擊斷裂實驗結(jié)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(zhǔn)靜態(tài)三點彎曲細(xì)觀破壞實驗
6．3．1 實驗樣品及設(shè)備
6．3．2 實驗結(jié)果及分析
6．4 沖擊傾向性煤層煤樣準(zhǔn)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(shè)備及方法
6．4．3 實驗結(jié)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(shù)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(jié)果
6．7 煤巖沖擊失穩(wěn)機理的斷裂動力學(xué)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(shè)備及方法
7．1．1 樣品規(guī)格及實驗設(shè)備
7．1．2 實驗系統(tǒng)及實驗方法
7．1．3 實驗數(shù)據(jù)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(xiàn)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(zhì)分析
7．3．4 組合體受壓破壞特征及前兆信息總結(jié)分析
7．4 煤巖組合體沖擊失穩(wěn)判據(jù)分析
第8章 深部煤巖沖擊失穩(wěn)主要影響因素數(shù)值模擬分析
8．1 不同地質(zhì)條件下采場應(yīng)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(jié)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(jù)
8．2．1 幾何建模
8．2．2 深部開采條件下采動應(yīng)力誘發(fā)突出災(zāi)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(jù)
8．3 地質(zhì)因素誘發(fā)煤層巷道失穩(wěn)的數(shù)值模擬
8．3．1 數(shù)值建模
8．3．2 模擬方法及結(jié)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(shù)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(shù)值模擬分析
8．4．3 數(shù)值模擬及結(jié)果分析
第9章 煤巖沖擊失穩(wěn)現(xiàn)象的現(xiàn)場實例調(diào)查
9．1 開灤趙各莊礦煤巖沖擊失穩(wěn)現(xiàn)場調(diào)查
9．1．1 趙各莊礦煤巖沖擊失穩(wěn)事故及生產(chǎn)地質(zhì)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(xiàn)場調(diào)查
9．2．1 唐山礦煤巖沖擊失穩(wěn)事故及生產(chǎn)地質(zhì)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(xiàn)場調(diào)查
9．3．1 老虎臺礦煤巖沖擊失穩(wěn)事故及生產(chǎn)地質(zhì)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(xiàn)場調(diào)查
9．4．1 忻州窯礦的地質(zhì)條件與災(zāi)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(yù)警技術(shù)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(yù)防的基本思路
10．1．2 煤巖沖擊失穩(wěn)發(fā)生的預(yù)警和防治對策
10．2 以復(fù)合型能量轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zāi)害的多參量監(jiān)測預(yù)警技術(shù)
10．3．1 現(xiàn)場概況
10．3．2 T2193下工作面概況及生產(chǎn)技術(shù)條件
10．3．3 煤巖沖擊失穩(wěn)的多參量預(yù)警技術(shù)及其應(yīng)用
10．3．4 T2193T工作面煤巖沖擊失穩(wěn)災(zāi)害預(yù)警技術(shù)總結(jié)
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