煤岩冲击动力失稳的机理和实验研究
分類: 图书,工业技术,矿业工程,
作者： 姜耀东 等著
出 版 社： 科学出版社
出版时间： 2009-2-1字数：版次： 1页数： 295印刷时间：开本： 16开印次：纸张：I S B N ： 9787030231697包装： 精装内容简介
本书结合实际工程案例，分析了煤岩冲击失稳的诱发因素、破坏特征及失稳类型。全书共10章，内容包括绪论，煤岩冲击失稳灾害分布、发生特征及诱因分析，煤岩冲击失稳机理的非平衡热力学分析，煤岩冲击失稳孕育、产生模型分析及实验，冲击倾向性煤体的细观结构特征，冲击倾向性煤体内裂纹非稳定扩展宏细观实验研究，基于能量释放的煤、岩体失稳前兆信息研究，深部煤岩冲击失稳主要影响因素数值模拟分析，煤岩冲击失稳现象的现场实例调查，煤岩冲击失稳的多参量预警技术与综合防治。
本书可供矿业工程、力学、岩土工程、铁路交通、水利建设、地质学等专业的师生和工程技术人员参考和使用。
作者简介
姜耀东：男，1958年生，教授，博士生导师。1993年获中国矿业大学采矿工程博士学位，1994～1997年应邀赴澳大利亚从事采矿科学和岩石力学研究，先后在Western Australian School of Mines（西澳矿业学院）任客座研究员，Mount Isa Mines Ltd．（MIM矿山公司）任岩石力学技术专家。现任中国矿业大学（北京）副校长。 主要从事煤炭深部开采的岩石力学、采矿工程等多学科交叉领域的研究。作为负责人或主要参加者完成了包括澳大利亚重点自然科学基金（LARC）、973计划项目、国家自然科学基金重大项目、国家科技支撑计划项目等纵向、横向科研项目40余项。目前已在国内外学术刊物和学术会议上发表论文80余篇，合作出版专著6部，获省部级科技进步二等奖4项。
目录
前言
第1章 绪论
1.1 冲击倾向性煤岩体非线性动力失稳机理的研究目的及意义
1.2 煤岩冲击失稳国内外研究现状
1.2.1 煤岩冲击失稳现有理论及研究方法
1.2.2 煤岩冲击失稳研究目前的问题及研究趋势
1.3 本书的主要内容
第2章 煤岩冲击失稳灾害分布、发生特征及诱因分析
2.1 煤岩冲击失稳灾害的分布规律
2.1.1 煤岩冲击失稳平面分布规律
2.1.2 煤岩冲击失稳深度分布规律
2.2 煤岩冲击失稳灾害的破坏特征
2.3 煤岩冲击失稳灾害的分类
2.4 煤岩冲击失稳诱发因素分析
2.5 放炮震动诱发冲击失稳机理分析
2.5.1 震动诱发冲击失稳的机理分析
2.5.2 一维震动波诱发煤层巷道围岩变形破坏机理
第3章 煤岩冲击失稳机理的非平衡热力学分析
3.1 煤岩冲击失稳孕育过程的耗散结构及熵的变化
3.1.1 煤岩冲击失稳孕育过程的耗散结构
3.1.2 煤岩冲击失稳孕育过程中有序结构及熵的产生
3.2 基于非平衡热力学及耗散结构的煤岩冲击失稳过程分析
第4章 煤岩冲击失稳孕育、产生模型分析及实验
4.1 引言
4.2 Lippmann煤岩冲击失稳基本理论
4.3 煤岩冲击失稳孕育过程二维力学模型分析
4.3.1 模型的建立
4.3.2 扰动区长度和巷道两侧的应力分布
4.4 发生冲击的临界荷载、临界深度及其应用
4.4.1 发生冲击的临界荷载
4.4.2 发生冲击的临界深度
4.4.3 赵各庄矿12#煤层冲击倾向性理论分析
4.5 二维模型与Lippmann基本理论“冲击失稳”模型的比较
4.6 基于稳定性理论的冲击三维临界状态分析
4.6.1 煤层巷道平动式冲击失稳三维模型构建
4.6.2 参与冲击煤层长度及冲击失稳临界状态下煤层应力分布
4.6.3 模型参数分析及算例
4.7 煤岩冲击失稳机理的损伤力学模型分析
4.7.1 损伤变量的建立
4.7.2 基本方程
4.7.3 考虑损伤的煤层冲击失稳的扰动区长度和巷道两侧的应力分布
4.7.4 考虑煤层损伤的临界荷载和临界深度
4.7.5 有损伤冲击失稳模型和无损伤冲击失稳模型的比较
4.8 煤层冲击失稳的结构失稳实验研究
4.8.1 煤岩组合体结构失稳实验设计
4.8.2 煤岩组合体结构失稳特征分析
第5章 冲击倾向性煤体的细观结构特征
5.1 冲击倾向性煤体的细观结构特征的X射线衍射分析
5.1.1 样品采集及实验设备
5.1.2 实验结果和讨论
5.2 煤体显微组分对冲击倾向性影响分析
5.2.1 实验方法及数据
5.2.2 冲击倾向性与煤体微观组分含量的关系
5.2.3 煤体冲击倾向性与显微组分结构及分布的关系
5.3 煤体细观结构对冲击倾向性影响的SEM分析
5.3.1 不同冲击倾向性煤体表面微观形貌特征分析
5.3.2 冲击倾向性煤体内微裂隙特征及冲击能量对煤体中微结构的影响
5.4 所研究煤层的冲击倾向性测定
5.4.1 赵各庄矿煤岩体力学参数实验
5.4.2 冲击倾向性实验方法
第6章 冲击倾向性煤体内裂纹非稳定扩展宏细观实验研究
6.1 冲击倾向性煤层煤样三点弯曲冲击加载动态断裂实验
6.1.1 试样规格及制备
书摘插图
第2章 煤岩冲击失稳灾害分布、发生特征及诱因分析
近几十年来，众多学者在煤岩冲击失稳机理、分类、煤层冲击倾向性鉴定、煤岩冲击失稳预测和防治等方面做了大量工作，取得一些很有价值的研究成果，但到目前为止，煤岩冲击失稳的发生机理仍不清楚，合理有效的预测和防治手段仍十分有限。因此，要正确分析煤岩冲击失稳机理并进行冲击倾向性区域划分，首先应了解煤岩冲击失稳灾害的分布及主要破坏特征，认识煤岩冲击失稳灾害的主要诱发因素及多因素耦合诱发的规律。
本章在大量煤岩冲击失稳事件资料收集和现场调研的基础上，对比分析了国外和国内煤岩冲击失稳灾害的分布规律；总结归纳了煤岩冲击失稳灾害的主要破坏特征以及目前煤岩冲击失稳的主要分类，提出了将煤岩冲击失稳分为材料失稳冲击型、结构失稳冲击型及“材料一结构”耦合失稳冲击型的分类方法；研究了单一因素诱发和多因素耦合诱发煤岩冲击失稳的基本规律，通过数学、力学建模，重点分析了炮采等井下震动诱发煤岩冲击失稳的机理及特征。
2.1 煤岩冲击失稳灾害的分布规律
2.1.1 煤岩冲击失稳平面分布规律
煤岩冲击失稳是采矿诱发的矿井重大灾害之一。全球煤岩冲击失稳灾害通常分布在美国、德国、英国、俄罗斯、中国等主要产煤大国。由于以往监测方法的落后、记录数据的不统一以及交流沟通不便，造成对煤岩冲击失稳在世界范围内的分布规律研究很少。目前，计算机技术的发展及微震监测技术的不断进步，使得通过微震监测设备及分析结果对井下煤岩冲击失稳及岩爆等动力灾害现象进行预测、预报的研究成为岩石力学与采矿工程研究中的热点课题之一，也使我们可以对世界范围内煤岩冲击失稳灾害的分布有一个初步的整体性认识。截至目前，国际上已经召开了六届RaSiM（Rockburst and Seismicity in Mine）会议，专门讨论岩爆及煤岩冲击失稳灾害发生机理、有效预测手段、合理防治措施及数值模拟方法等，该会议每四年一届，下届将于2009年在我国沈阳举行。
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