石膏矿开采目前普遍采用房柱开采法,开采后残留大面积采空区,整个采空区上覆岩层全靠采矿时留设的矿柱支撑。矿柱的稳定是采空区稳定的基础,矿房与矿柱的采留宽度则是石膏矿开采的关键,是影响采空区稳定的主要因素之一。日积月累的剥蚀劈裂、流变破坏使得矿柱的承载能力日趋下降,强大的顶板压力首先摧毁某个或某些最薄弱的矿柱,个别矿柱垮塌造成的应力转移加重了相邻矿柱承担的载荷。这些局部垮塌引起的顶板垮落造成的震荡和冲击加剧了相邻矿柱的进一步破坏,而相邻矿柱的破坏导致更大范围的顶板垮落,如此连锁破坏,引发采空区大面积塌陷垮落。
本书内容包括鲁能石膏矿现有采空区位置、分布范围、规模、形成时间等采空区特征调查;各膏层近距离重叠开采合理矿房矿柱尺寸、顶底膏厚度、区域隔离矿柱尺寸以及矿房顶板锚杆支护等技术参数研究;现阶段采空区整体安全性评价;在对采空区矿房顶板、底板及矿柱的变形破坏、风化剥蚀调查基础上,对矿房、矿柱短期的稳定性进行评价;对现有采空区存在安全隐患的相对薄弱地点的治理;建立三维数值模拟模型对采空区受力及稳定性进行评价;保障采空区稳定的措施;等等。
本书可供矿山生产、设计、科研单位的有关技术人员和大专院校师生参考。
本书以深部高应力巷道作为研究对象,结合徐矿集团三河尖煤矿和宿州煤电界沟煤矿实际生产地质条件和支护现状,基于能量守恒、有限差分等理论,综合采用现场调研、室内试验、数值模拟、理论分析和工业性试验等方法,系统研究深部巷道围岩能量耗散与卸压支护调控技术。
本书针对水体下采煤面临的问题,开展水体下采煤技术及应用研究。首先,介绍“三下”采煤的概念及“三下”开采技术,并结合我国煤炭资源分布特点,分析水体下采煤的必要性和开采时的独特性。其次,研究采煤过程中覆岩的变化过程,并结合工程情况介绍覆岩破坏高度的观测技术及观测仪器等来讲解水体下开采的各类开采技术,其目的是减小覆岩移动破坏范围,降低采动损害影响。再次,介绍水体下采煤源头减损井下技术措施,并结合工程应用分析减损情况。然后,介绍水体下采煤地表移动和变形的预计与观测以及水体下采煤安全性分析及开采影响评价,重点介绍采动影响对于水体和地表损害影响评价,便于评判和治理灾害损害等级。最后,开展水体下采煤的生态环境保护灾害防治措施从而实现绿色开采的目的。本书可作为采矿工程、测绘工程等专业本科生的参考用书,可供从事煤矿特殊开采、采动损害与保护技术研究的科研人员及矿山企业工程技术人员阅读参考。
本书采用理论分析、实验研究、数值分析相结合的研究方法,详细论述了实验系统和实验方法,固态季膦类、季胺类ILs-水体系中CO2水合物生成实验,固态杂环ILs-水体系中CO2水合物生成热动力学特性,氨基酸-水体系中CO2水合物生成热动力学特性,氨基酸-水体系中CH4水合物生成热动力学特性,喷雾法生成CO2水合物过程的热动力学特性研究等内容。全书内容丰富、层次清晰、图文并茂、论述得当,理论性和实践性强。
本书以淮北煤田为主要研究区,在分析区内煤耦合变质类型的基础上,系统采集了不同热-动力耦合变质作用形成的构造煤样,重点开展两方面的研究:其一,运用扫描电镜、X射线衍射、电子顺磁共振、核磁共振和傅里叶红外光谱等结构分析手段,研究煤热-动力耦合变质的演化机理;其二,利用压汞、低温液氮吸附、二氧化碳吸附和等温吸附/解吸等瓦斯特性实验测试技术,开展煤与瓦斯特性对不同类型热-动力耦合变质作用的响应研究。研究成果为深入理解煤与瓦斯突出机理提供了理论支撑,为煤与瓦斯突出的防治提供了借鉴。
本书是“十三五”国家重点研发计划项目“煤矿深井建设与提升基础理论及关键技术”有关建井方面研究成果的总结。主要内容涉及深部建井岩体力学理论、深井含水岩层精细探测与注浆、深井高效破岩与洗井排渣、深井复杂多变地层高效支护、深部建井NPR支护新材料及其配套支护技术。提出了深部非均压建井新模式,建立了深部不同岩层结构下的井筒力学模型,揭示了深部建井岩体的大变形力学特性及其致灾机理,研发了深井井筒高承载力混凝土、含水岩层微裂隙高强-高韧注浆新材料以及高恒阻NPR锚杆/索系列产品;发展和完善了深部含水岩层预测预报及微裂隙注浆技术、深井深孔精细化爆破技术、深井井筒低冻胀力冻结施工技术、深井井筒高性能砼井壁施工技术、深井井筒马头门及泵房硐室群支护技术以及深井全液压遥控凿岩钻机、深井全液压大容量装岩机等;形成了针对未来深部智能化、无人化开采的无煤柱自成巷N00建井新模式及其配套工艺技术。相关成果构建了深部建井力学理论与技术体系,建成了千米深井示范工程。
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本书结合工程实践,按照油液、振动、红外、无损等基础性状态监测技术较为系统地归纳了TBM 与盾构机的状态监测综合应用。同时,辅以大量实例从故障现象、状态监测、故障分析、故障处置等多个方面阐述各种检测技术的应用场景与方法,以便于读者更好地理解不同故障现象的诊断手段,以及如何通过诊断技术手段评判设备状态,掌握故障发生原因、规律等,用以指导处置。本书可供施工单位从事机械设备维修和管理的技术或科研人员使用,也可供相关高校师生参考学习。
本书介绍了作者十余年来在矿井灾害多场耦合理论与防控技术方面取得的研究成果。全书共7章,以煤矿通风、瓦斯、火灾、粉尘(简称一通三防)为研究对象,总结矿井灾害防治理论与技术的现状和进展;梳理矿井灾害的种类及其成因;系统阐述矿井灾害的多场耦合控制方程、耦合致灾机理和灾害判别准则;分析瓦斯灾害、自燃灾害和粉尘灾害的多场耦合基本特征,重点介绍采动煤岩体卸压瓦斯、煤层钻孔抽采瓦斯、采空区煤自燃火灾、巷道粉尘运移等典型过程的多场耦合建模与计算;精选地面采动钻井抽采技术、颗粒密封漏气裂隙瓦斯抽采技术、脉动气力压裂煤层增透技术、煤自燃液氮防灭火技术、巷道干式过滤除尘技术等代表性应用成果;最后简述矿井灾害多物理量监测与预测方法,展望未来发展趋势。
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本书是《科学好好玩:神奇的煤炭》之续作,借由爱好科学的小学生艾科学的视角,从当前社会关注的温室效应、全球气候变暖等热点事件出发,用故事的形式讲述煤炭的相关科学知识。用故事发展脉络与人物对话,把科学知识、科学方法、科学理念嵌入其中,使读者在潜移默化中掌握科学内容。
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