本書涉及采礦工程、巖體力學(xué)、斷裂力學(xué)等多個(gè)相互交叉學(xué)科，為豐富對(duì)煤礦底板突水機(jī)理和防治方面的研究提供了有效的方法和手段。已有底板突水事故中的水文地質(zhì)資料和事故原因表明，79.5%以上的煤礦采場(chǎng)底板突水事故與底板斷層等構(gòu)造有關(guān)。斷層等構(gòu)造在采場(chǎng)圍巖中可視為地質(zhì)缺陷，地質(zhì)缺陷的存在能從根本上影響周圍介質(zhì)的力學(xué)性質(zhì)和工程穩(wěn)定性，表現(xiàn)為耦合作用環(huán)境中缺陷引起圍巖巖體應(yīng)力分布的改變，開(kāi)采擾動(dòng)影響下應(yīng)力的改變又引起裂紋的擴(kuò)展，進(jìn)而造成地下水流量與水壓力變化。在礦井開(kāi)采過(guò)程中不僅需要考慮構(gòu)造活化問(wèn)題，而且要考慮構(gòu)造突水問(wèn)
1 深豎井建設(shè)現(xiàn)狀
1.1 深部井筒穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀
1.2 深豎井井壁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性研究
1.3 深豎井施工的研究現(xiàn)狀
1.3.1 國(guó)外深豎井施工現(xiàn)狀
1.3.2 國(guó)內(nèi)深豎井施工現(xiàn)狀
參考文獻(xiàn)
2 工程地質(zhì)與巖體質(zhì)量分級(jí)
2.1 地質(zhì)巖芯編錄
2.1.1 顏色
2.1.2 風(fēng)化
2.1.3 巖石結(jié)構(gòu)
2.1.4 巖石硬度
2.1.5 巖石類型和層位
2.1.6 巖芯地質(zhì)編錄補(bǔ)充
2.1.7 鉆孔編錄圖表
2.2 水文地質(zhì)
2.3 地應(yīng)力
2.3.1 地應(yīng)力估算
2.3.2 地應(yīng)力現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量
2.4 巖石力學(xué)
2.4.1 巖石容重測(cè)定
2.4.2 單軸壓縮實(shí)驗(yàn)
2.4.3 巴西盤劈裂實(shí)驗(yàn)
2.4.4 直剪實(shí)驗(yàn)
2.5 巖體質(zhì)量分級(jí)
2.5.1 RQD及ISRM推薦的確定方法
2.5.2 p系統(tǒng)分類方法
2.5.3 巖體地質(zhì)力學(xué)(CSIR)分級(jí)
2.5.4 地質(zhì)強(qiáng)度指標(biāo)(GSI)
2.6 巖體力學(xué)參數(shù)估算
2.6.1 Hoek-Brown參數(shù)
2.6.2 巖體變形模量
2.6.3 巖體強(qiáng)度
2.6.4 等效Moht-Coulomb強(qiáng)度參數(shù)
參考文獻(xiàn)
3 開(kāi)挖井筒圍巖力學(xué)性態(tài)分析
3.1 井筒受力彈性力學(xué)分析
3.1.1 無(wú)襯砌時(shí)井筒圍巖應(yīng)力與變形分布特征
3.1.2 有襯砌時(shí)井筒圍巖應(yīng)力與變形分布特征
3.2 井筒圍巖彈塑性分析
3.2.1 圍巖塑性狀態(tài)的判斷
3.2.2 靜水壓力條件下井筒圍巖應(yīng)力與變形分布特征
3.2.3 非靜水壓力條件下塑性區(qū)范圍
3.3 井筒圍巖破壞特征
3.3.1 井筒圍巖破壞類型
3.3.2 井筒圍巖破壞形態(tài)及深度
3.4 井筒圍巖巖爆傾向性分析
3.4.1 彈性能量法
3.4.2 脆性系數(shù)法
3.4.3 E.}toek方法判據(jù)
3.4.4 彈性指數(shù)法
3.4.5 應(yīng)力分析法(α判別法)
參考文獻(xiàn)
4 深豎井設(shè)計(jì)
4.1 井筒位置和數(shù)量
4.1.1 雙井筒布置
4.1.2 三井筒布置
4.1.3 四井筒布置
4.2 井筒深度
4.3 井筒斷面設(shè)計(jì)
4.3.1 井筒內(nèi)裝備
4.3.2 井筒斷面選擇
4.3.3 圓形斷面的布置形式
4.3.4 井筒斷面尺寸設(shè)計(jì)
4.4 井壁厚度及井壁壁座設(shè)計(jì)
4.4.1 井壁厚度設(shè)計(jì)
4.4.2 井壁壁座設(shè)計(jì)
4.5 井頸設(shè)計(jì)
4.5.1 井頸受力情況
4.5.2 井頸懸臂的計(jì)算
4.5.3 井頸襯砌
4.6 馬頭門、硐室設(shè)計(jì)
4.6.1 副井和風(fēng)井的馬頭門
4.6.2 主井馬頭門
4.6.3 井底硐室
4.7 井筒襯砌設(shè)計(jì)
4.7.1 井筒襯砌設(shè)計(jì)流程
4.7.2 井筒受力情況分析
4.7.3 井筒防水襯砌
4.7.4 襯砌厚度的確定
4.7.5 圓形井筒混凝土襯砌
4.7.6 鋼襯支護(hù)設(shè)計(jì)
4.8 繪制井筒施工圖并編制井筒工程量及材料消耗量表
參考文獻(xiàn)
5 深豎井井筒穩(wěn)定性分析與控制
5.1 深部豎井開(kāi)挖圍巖破壞力學(xué)機(jī)制分析
5.1.1 模型與基本假設(shè)
5.1.2 豎井開(kāi)挖圍巖破壞力學(xué)機(jī)制分析
5.2 深部豎井開(kāi)挖圍巖應(yīng)力、變形與破壞理論解析
5.2.1 彈脆性與完美塑性本構(gòu)條件下井筒圍巖應(yīng)力、變形與破壞分布解析
5.2.2 應(yīng)變軟化本構(gòu)條件下井筒圍巖應(yīng)力、變形與破壞分布解析
5.3 傳統(tǒng)淺埋豎井圍巖穩(wěn)定性支護(hù)控制方法
5.4 深部豎井圍巖穩(wěn)定性支護(hù)控制方法
5.4.1 深豎井超前序次釋壓機(jī)理
5.4.2 深豎井臨時(shí)支護(hù)設(shè)計(jì)
5.4.3 深部豎井井筒圍巖混凝土支護(hù)設(shè)計(jì)研究
5.5 淺析深部豎井掘支工藝
參考文獻(xiàn)
6 深豎井施工
6.1 井口施工
6.1.1 井圈背板普通施工法
6.1.2 吊掛井壁施工法
6.1.3 板樁法
6.1.4 鉆井法
6.2 豎井施工方法
6.2.1 單行作業(yè)
6.2.2 平行作業(yè)
6.2.3 短段掘砌
6.2.4 一次成井
6.2.5 反并刷大
6.3 豎井鑿巖爆破
6.3.1 鑿巖工作
6.3.2 爆破工作
6.4 裝巖、翻矸、排矸
6.4.1 裝巖工作
6.4.2 翻矸方式
6.4.3 排矸方式
6.4.4 矸石倉(cāng)
6.5 排水與治水
6.5.1 排水工作
6.5.2 治水方式
6.6 豎井井筒支護(hù)
6.6.1 臨時(shí)支護(hù)
6.6.2 永久支護(hù)
參考文獻(xiàn)
7 深豎井建設(shè)實(shí)例
7.1 思山嶺鐵礦副井建設(shè)
7.1.1 礦區(qū)概況
7.1.2 副井工程設(shè)計(jì)概況
7.1.3 副井井筒地質(zhì)概況
7.1.4 施工概況
7.2 新城金礦新主井建設(shè)
7.2.1 工程概況
7.2.2 地質(zhì)條件
7.2.3 設(shè)計(jì)方案
7.2.4 施工設(shè)備與方法
參考文獻(xiàn)
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