煤矿冲击地压 [潘一山]

煤矿冲击地压
作者：潘一山
出版时间：2018年版
内容简介
　　本书全面系统地介绍煤矿冲击地压领域的研究成果，以冲击地压扰动响应失稳理论为主线，贯穿全书五部分内容。第一部分对煤矿冲击地压进行概述。第二部分对冲击地压发生机理进行深入研究，提出冲击地压扰动响应失稳理论，将冲击地压划分为煤体压缩型、顶板断裂型和断层错动型三种主要类型，并对不同类型冲击地压进行解析分析，从时间的维度对冲击地压发生的突跳与延迟现象进行分析，从空间的维度对冲击地压造成的煤岩体破坏局部化与分区化现象进行研究。第三部分详细介绍冲击地压的各种预测方法及其基本原理、仪器设备、临界指标和典型工程实例。第四部分具体阐述冲击地压的各种防治方法及其防冲机理、配套装备、施工工艺和工程实践，其中对防冲吸能液压支架、防冲吸能Ｏ型棚和防冲吸能锚杆（索）等防冲支护技术及其装备进行重点介绍。最后一部分对冲击地压与瓦斯突出、冲击地压与自然发火、冲击地压与突水等复合灾害进行研究。
目录
目录
《岩石力学与工程研究著作丛书》序
《岩石力学与工程研究著作丛书》编者的话
前言
第1章 煤矿冲击地压概论 1
1.1 引言 1
1.2 中国和国外煤矿冲击地压的发生情况 1
1.3 冲击地压致灾因素 10
1.4 冲击地压的分类及分级 17
1.5 冲击地压发生理论 26
1.6 冲击地压的预测 29
1.7 冲击地压防治 36
1.8 煤矿冲击地压、矿震、岩爆 39
1.9 煤矿探部开采的冲击地压复合灾害 41
1.10 煤矿冲击地压防控局限性及发展方向 44
第2章 冲击地压扰动晌应失稳理论 49
2.1 引言 49
2.2 物体系统稳定性的一般概念 49
2.3 煤岩材料的应变软化性质 55
2.4 冲击地压的发生扰动响应变形失稳机理 60
2.5 冲击地压扰动响应失稳判别准则 62
2.6 冲击地压扰动响应失稳理论的进一步讨论 66
第3章 巷道、煤柱及采煤工作面压缩型冲击地压 72
3.1 引言 72
3.2 巷道、煤柱及采煤工作面压缩型冲击地压典型案例 72
3.3 巷道冲击地压的基本规律及理论分析 80
3.4 临界软化区深度、|脂界载荷、临界开采深度 89
3.5 冲击地压发生时释放的能量 92
3.6 临界阻力区深度及支护阻力对冲击地压的影响 93
3.7 煤柱冲击地压基本规律及理论分析 95
3.8 采煤工作面冲击地压基本规律及理论分析 107
3.9 巷道冲击地压的相似材料模拟 111
第4章 坚硬及巨厚砾岩顶板断裂型冲击地压 121
4.1 引言 121
4.2 坚硬及巨厚砾岩顶板断裂型冲击地压典型案例 121
4.3 顶底板断裂型冲击地压的一般规律
4.4 顶板断裂型冲击地压失稳理论 138
4.5 顶板断裂型冲击地压和煤体压缩型冲击地压的关系 141
4.6 顶板断裂型冲击地压解析分析 143
4.7 顶板断裂型冲击地压的相似材料模拟试验 149
4.8 上覆巨厚砾岩活动周期与冲击地压关系 150
第5章 断层错动型冲击地压及超低摩攘现象 156
5.1 引言 156
5.2 断层错动型冲击地压的典型案例11 157
5.3 断层错动型冲击地压的特征和一般规律 161
5.4 断层错动型冲击地压的发生机理 161
5.5 断层错动型冲击地压的相似材料模拟试验 165
5.6 断层错动型冲击地压的秸滑失稳模型 167
5.7 实验室和冲击地压现场发现的超低摩擦现象及块体模型分析 169
5.8 超低摩擦发生判据及分析 172
第6章 冲击地压发生的突跳和延迟 179
6.1 引言 179
6.2 冲击地压发生突跳和延迟的典型案例 180
6.3 巷道冲击地压发生过程的突跳 182
6.4 煤柱冲击地压的突跳分析 188
6.5 冲击地压延迟发生的蠕变失稳机理及扰动响应失稳判别准则 191
6.6 煤柱冲击地压延迟发生蠕变分析 193
6.7 巷道冲击地压延迟发生蠕变分析 197
6.8 开采速度对冲击地压的影响 202
第7章 冲击地压过程蝶岩破坏局部化及破裂分区化 214
7.1 引言 214
7.2 煤岩体变形破坏局部化与分区化现象 214
7.3 煤岩变形破坏局部化试验研究 220
7.4 冲击地压过程煤岩变形破坏局部化的梯度塑性解 224
7.5 变形破坏局部化与E 类岩石失稳、尺寸效应关系研究 230
7.6 巷道围岩破坏分区化三维模型试验 238
7.7 破坏分区化的劈裂和非欧模型分析 243
7.8 圆形巷道围岩破坏数值模拟 252
7.9 冲击地压、破坏局部化及破坏分区化关系 256
第8章 冲击地压危险性区域预测 260
8.1 引言 260
8.2 煤岩冲击倾向性指标 260
8.3 煤岩冲击倾向性指标理论依据及指标值的危险性分类 263
8.4 区域应力场对矿井冲击地压影响 268
8.5 区域地质构造预测冲击地压危险性 273
8.6 开采深度对冲击地区的区域预测 280
8.7 地应力与冲击地压区域危险性预测 283
8.8 冲击地压危险性区域预测的综合指数法 293
第9章 冲击地压微震监测 300
9.1 引言 300
9.2 微震监测系统 301
9.3 微震波到时确定 311
9.4 冲击地压发生微震定位 322
9.5 冲击地压发生震级计算 326
9.6 根据微震信号特征判断冲击地压类型 333
9.7 采场国岩、覆岩破裂点及演化规律的微震监测 341
9.8 微震震级与发生次数关系预测冲击地压危险性 351
第10章 冲击地压危险性局部监测预报 361
10.1 引言 361
10.2 钻屑法检测冲击地压危险性 361
10.3 采动应力监测冲击地压危险性 368
10.4 电磁辐射监测冲击地压 371
10.5 支架压力监测冲击地压危险性 372
10.6 井下岩体变形监测冲击地压危险性 373
10.7 地表下沉监测冲击地压危险性 374
10.8 基于大数据预测冲击地压的混沌动力学分析 375
第11章 冲击地压危险性的电荷监测 380
11.1 引言 380
11.2 煤岩变形破坏电荷感应机理 381
11.3 煤岩电荷监测仪的研制 383
11.4 煤岩电荷传感器标定及敏感性研究 387
11.5 煤岩变形破坏电荷感应试验研究 391
11.6 冲击倾向性与煤破坏电荷感应关系试验研究 400
11.7 长沟峪煤矿电荷监测冲击地压 403
11.8 平顶山八矿电荷监测冲击地压 405
11.9 集贤煤矿电荷监测冲击地压 411
第12章 冲击地压区域性防治 415
12.1 引言 415
12.2 采区划分降低冲击地压危险性 415
12.3 防治冲击地压的开采保护层方法 417
12.4 煤层本层保护层的高压水射流切槽方法 425
12.5 防治冲击地压的巷道部署研究 429
12.6 控制工作面推采防治冲击地压研究 432
12.7 煤柱留设防治冲击地压研究 436
12.8 充填开采防治冲击地压 441
第13章 冲击地压局部性防治 444
13.1 引言 444
13.2 钻孔卸压 444
13.3 煤层注水447
13.4 水力压裂 457
13.5 卸压爆破 468
13.6 机械振动、大功率超声卸压 475
13.7 卸压响、卸压槽、卸压巷道 483
第14章 巷道防冲眼能霞压支护 486
14.1 引言 486
14.2 冲击地压矿井巷道液压支架支护及问题 486
14.3 冲击地压矿井巷道支护设计新思路 491
14.4 门式及自移式吸能防冲液压支架设计与研究 496
14.5 吸能构件设计研究 502
14.6 大流量安全阀设计研究 514
14.7 门式吸能防冲液压支架现场应用研究 516
第15章 防冲眼能O型棚支护 523
15.1 引言 523
15.2 冲击地压矿井O型棚支护破坏规律及防忡吸能0 型棚支护设计523
15.3 卡缆螺栓对O型棚支护阻力的影响 531
15.4 接头处袖向力对O型棚支护的影响
15.5 各种载荷作用下O型棚整体支护性能 547
15.6 壁后填充厚度对O型棚支护性能的影响 558
15.7 塑性区对O型棚吸能性能的影响 562
15.8 老虎台矿防冲吸能O型棚支护应用 566
第16章 防冲吸能巷道锚杆支护 574
16.1 引言 574
16.2 锚杆支护巷道冲击地压破坏情况及对支护提出的新要求 574
16.3 防冲吸能锚杆连接套筒及尾部吸能构件设计 578
16.4 螺纹钢锚杆与钢绞线铺索选择 583
16.5 防冲吸能锚杆力学试验 591
16.6 吸能锚抨防治巷道冲击地压机理 596
16.7 老虎台矿防冲吸能锚杆现场应用 604
第17章 深部开采冲击地压和煤与瓦斯突出复合灾害 614
17.1 引言 614
17.2 冲击地压和煤与瓦斯突出复合灾害典型案例及规律 614
17.3 煤层瓦斯渗流、变形破坏试验研究 617
17.4 煤层瓦斯流动的核磁共振成像试验研究 626
17.5 冲击地压和煤与瓦斯突出复合灾害扰动响应失稳理论 629
17.6 冲击地压和煤与瓦斯突出复合灾害一体化监测 636
17.7 冲击地压和煤与瓦斯突出复合灾害一体化防治 642
17.8 冲击地压和自然发火复合灾害研究 644
参考文献 652