采場地壓控制（簡體書）

本書系統介紹如何應用礦山岩石力學的基本原理，技術可行、經濟合理、簡便適用地控制上述各類方法採礦的開採地壓。本書共分6章，分別介紹露天開採邊坡穩定性分析與控制、充填法採礦的采場地壓控制、空場法採礦的采場地壓控制、崩落法採礦的采場地壓控制、長壁後退法採礦的采場地壓控制及現場地壓監測與分析。本書為高等院校固體礦床開採(含金屬、非金屬、煤炭開採)專業本(專)科生、研究生的教材，也可供採礦工程(含煤炭開採和非煤礦開採)、岩土工程專業技術人員參考，還可用於採礦工程領域專業技術人員繼續教育的培訓。

1露天開採邊坡穩定性分析與控制........................................................-9-1.1概述...................................................................................................-9-1.1.1露天礦邊坡的概念和特點...............................................-9-1.1.2邊坡工程對國民經濟建設的影響..............................-10-1.1.3露天礦邊坡變形和破壞...................................................-11-1.2影響露天礦邊坡穩定性的主要因素.....................................-14-1.2.1岩性.................................................................................................
61.2.2岩體結構面...........................................................................-15-1.2.3水及其滲透性......................................................................-15-1.2.4邊坡幾何形狀......................................................................
-17-1.2.5爆破、地震...........................................................................-17-1.2.6人為因素................................................................................-18-1.2.7風化作用................................................................................
-18-1.2.8工程佈置................................................................................-18-1.2.9露天礦開採深度和服務年限........................................-18-1.3邊坡穩定性分析.............................................................................-19-1.3.1平面滑動計算......................................................................-20-1.3.2楔體滑動計算......................................................................-23-1.3.3圓弧形滑動...........................................................................
-26-1.3.4有限差分法計算簡介...........................................................201.4滑坡的防治.......................................................................................-31-1.4.1滑坡防治方法分類及防治原則...................................-31-1.4.2滑坡的監測...........................................................................
-34-1.4.3滑坡的預測與監測預報..................................................-35-習題...............................................................................................................................................26參考文獻........................................................................................................................................28
2充填法採礦的采場地壓控制................................................................-42-2.1充填體類型.......................................................................................-42-2.2充填體控制地壓的力學原理及其作用................................-42-2.3充填體的穩定性分析...................................................................
-44-2.4兩步驟回採的充填體跨度設計...............................................-45-2.4.1梁理論設計...........................................................................-45-2.4.2模型法設計...........................................................................-46-2.4.3板理論.....................................................................................-46-習題...............................................................................................................................................33參考文獻........................................................................................................................................34
3空場法採礦的采場地壓控制................................................................-49-3.1概述......................................................................................................-49-3.1.1采場回採期間的局部地壓.............................................-49-3.1.2采場回採之後的整體地壓.............................................-49-3.2水平至緩傾斜礦體開採的地壓控制.....................................-50-3.2.1頂板地壓顯現特徵............................................................-50-3.2.2礦柱設計與佈置.................................................................
-51-3.2.2.1礦柱間柱設計..............................................................................................383.2.2.2礦柱應力分佈與荷載設計...........................................................................383.2.2.3礦柱強度理論...............................................................................................42
3.2.2.4礦柱設計新方法及其應用...........................................................................433.2.3采場及採空區地壓管理..................................................-59-3.2.3.1采場地壓管理...............................................................................................44
3.2.3.2採空區地壓管理...........................................................................................443.3採空區安全評價理論...................................................................-62-3.3.1數值仿真理論與方法.......................................................
-62-3.3.2礦柱佈置定量分析方法..................................................-63-3.3.3頂板冒落的空氣衝擊波危險性分析方法...............-64-3.3.4安全評價實例......................................................................-66-3.4傾斜及急傾斜礦體開採的地壓控制.....................................-69-3.4.1圍岩應力分佈特徵及礦柱設計...................................-69-3.4.2急傾斜薄脈礦體開採的地壓控制..............................-72-3.4.2.1采場頂板管理...............................................................................................553.4.2.2採空區處理...................................................................................................56
3.4.3急傾斜中厚礦體開採的地壓控制..............................-76-3.4.3.1採空區的硐室與深孔爆破法.......................................................................443.4.3.2急傾斜礦體開採的採空區處理與卸壓開採...............................................443.4.4急傾斜薄脈群地壓顯現與夾壁穩定性....................
-86-3.4.4.1脈群地壓特點...............................................................................................673.4.4.2夾壁穩定性分析...........................................................................................683.4.4.3夾壁穩定性控制...........................................................................................68
習題...............................................................................................................................................69參考文獻........................................................................................................................................69
4崩落法採礦的采場地壓控制................................................................-91-4.1無底柱崩落法回採進路的地壓控制.....................................-91-4.1.1回採進路的地壓特點.........................................................-91-4.1.2回採進路的地壓控制措施...............................................
-95-4.2有底柱崩落法採礦的地壓控制...............................................-96-4.2.1底部結構的地壓特點.......................................................-96-4.2.2鬆散礦岩對底部結構的地壓計算..............................-98-4.2.3礦體下盤變形帶.................................................................
-99-4.2.4礦體回採順序......................................................................-99-4.2.5電耙巷道維護措施...........................................................-100-4.3自然崩落法採礦的地壓控制..................................................-100-4.3.1自然崩落法的適用條件.................................................
-101-4.3.2切割、拉底控制崩落的原理.......................................-102-4.3.3自然崩落法采場的地壓變化規律.............................-103-習題...............................................................................................................................................82
參考文獻........................................................................................................................................825長壁後退法採礦的采場地壓控制....................................................-105-5.1采場地壓假說................................................................................
-106-5.1.1外伸懸臂梁假說................................................................-106-5.1.2緩慢下沉假說.....................................................................-106-5.1.3傳遞岩梁假說.....................................................................-106-5.2老頂岩層的穩定性........................................................................-107-5.2.1老頂梁式破斷.....................................................................-108-5.2.2老頂板結構破斷................................................................
-108-5.2.3老頂初次來壓時工作面礦壓顯現特徵...................-110-5.3回採工作面頂板控制..................................................................-110-5.3.1頂板分析................................................................................-111-5.3.2底板特徵...............................................................................
-113-5.3.3采場支架類型與支架力學特性..................................-114-5.3.4液壓支架選型.....................................................................-118-5.3.5影響端面頂板穩定性的主要因素.............................-119-習題...............................................................................................................................................95
參考文獻........................................................................................................................................966現場地壓觀測與分析.............................................................................-121-6.1圍岩位移與變形觀測.................................................................
-121-6.1.1圍岩表面位移測量...........................................................-121-6.1.2圍岩內部位移測量...........................................................-127-6.2支架荷載測量...............................................................................................................109
6.2.1錨杆測力計........................................................................................................1096.2.2錨固力拉拔試驗................................................................-138-6.2.3岩柱與支架壓力監測......................................................
-139-6.2.4礦壓遙測儀..........................................................................-146-6.3圍岩應力測量................................................................................-147-6.3.1光彈應力計..........................................................................
-148-6.3.2光彈應變計..........................................................................-149-6.4岩體聲發射監測預報技術.......................................................-150-6.4.1概述.........................................................................................
-150-6.4.2聲發射測試..........................................................................-152-6.5光電技術在地下工程監測中的應用...................................-154-6.5.1光纖傳感的特點................................................................-155-6.5.2光纖傳感技術原理...........................................................
-155-6.5.3光纖傳感技術在岩體地下工程監測中的應用....-156-習題..............................................................................................................................................126參考文獻......................................................................................................................................126