筑构物下开采集中位移应变漏与大变形(矿山压力岩层移动和地表移动的三维力学计算方法

　　本书应用的矿山压力、岩层移动和地表移动的三维力学计算方法，是一个世纪以来相邻领域各国专家学者共同追求的目标，是我国自主产权的煤矿生产基础理论的重大突破。有限元法的症结是视层间黏固，而此法层间可自由错动并有一定摩擦力，这是对弹性力学的一个贡献。1990年以来，力学预测法在中硬煤层、巨厚富水松散层、巨厚坚硬片麻岩推覆体、三软煤层及综采、放顶煤和炮采中的应用情况，可从本书得到了解。至于力学预测法的效果如何，实用者自然可以得到证实。

　　李增琪，1935年生，男，高级工程师，兼职教授，1957年毕业于北京大学数学力学系力学专业。在煤炭科学研究总院北京开采研究所从事矿山压力观测和理论研究工作。曾在《煤炭学报》发表：（1）《用富氏积分变换计算开挖引起的地表移动之二——水平煤层的空间问题》，1985；（2）《计算矿山压力和岩层移动的三维层体模型》，1994。独立完成：“三维条件下计算矿山压力和地表移动的统一模型和方法”的煤炭科学基金项目，同时参加了国家自然科学基金和多项横向项目，获部级二等奖。通讯地址：北京和平里煤炭科学研究总院北京开采研究所邮编：100013电话：（010）84262470杨硕，1938年生，女，教授，1963年毕业于北京矿业学院矿测专业，1960年9月至1961年11月去北京大学数学力学系学数学。工作在煤炭科学研究院唐山研究所、中国矿业大学（北京），从事开采沉陷、建下开采科研、教学工作。书：《采动损害空问变形力学预测》，煤炭工业出版社，1994；“网状及综采观测站空间变形力学分析”研究项目获部级二等奖等；主持两个国家自然科学基金项目：“断裂在开采沉陷中的作用机制”，1991～1993，49070154；“平顶山矿区开采沉陷岩体断裂非线性大变形机制”，1995～1997，49472168。文章：《开采沉陷中的大转动与应变分析》，谢和平主编《非线性力学理论与实践》，1997。通讯地址：北京市学院路丁1l中国矿业大学65号信箱邮编：100083电话：（010）62331865

前言
上篇　基础理论
第一章 弹性力学的基本方程
第一节 弹性力学的基本方程
一、平衡方程
二、几何方程
三、物理方程
第二节 二重傅里叶积分变换
第三节 弹性力学的基本方程在二重傅氏积分变换谱空间的表达式
一、平衡方程
二、几何方程
三、广义胡克定律
第二章 三维弹性层体的解
第一节 三维完整层体的解和开孔层体的解
第二节 均匀各向同性层体的解
第三节 横观各向同性弹性层体的解
第四节 横观各向同性体弹性系数的个数问题
第五节 开孔层体的解
第三章 矿山压力岩层移动和地表移动的三维力学计算
第一节 基本思想
第二节 层间条件
一、弹性接触状态
二、可自由错动接触状态
三、可错动但有摩擦阻力存在的接触状态
四、局部脱层状态
第三节 层间递推公式与地质影响函数
一、弹性接触条件的递推公式
二、可自由错动接触状态
三、可错动但有摩擦阻力存在的接触状态
第四节 多元联立奇异积分方程组的形成和解法
一、概念1
二、概念2
三、定理2
四、证明
五、多元联立奇异积分方程组基本解
六、证明
第五节 数值计算方法的技巧
下篇　应用篇与大变形
第一章 采掘大地的蠕动与建筑承受
第一节 厂房下综采
一、采区地质采矿条件和观测站
二、厂房下综采移动变形预计及建筑加固
第二节 081地表位移应变分析
一、观测线的位移力学分析
二、观测线主应变分析
三、三维位移应变
第三节 小断层盆地
一、小断层的截距作用
二、小断层盆地
第四节 08l开采预制件厂位移应变预测
一、081开采预制件厂下沉预测
二、预制件厂最大主应变￡1预测
三、预制件厂最大主应变方向预测
第五节 四个采面回采时预制件厂Fac位移应变预测
第六节 整个上分层六个面回采时预制件厂Fac的位移应变预测
第二章 集中位移应变带、建筑损环和加固反思
第一节 力学预测与几何预计的碰撞
第二节 煤建公司Co的集中位移应变带与加固反思
一、081开采煤建公司Co位移应变预测
二、四个面回采后煤建公司Co位移应变预测
三、煤建公司Co加固反思
第三节 长大裂缝的预报
一、CO位移应变等值线上的尖端效应
二、长大裂缝的实地发现
三、长大裂缝方向的预测
四、D房先采后加固及其反思
五、D十Co东围墙上的大裂缝群
第四节 预制件厂Fac加固效果及反思
一、预制件厂主应变大小方向预测及No1重点加固的合理性探讨
二、预制件厂加固效果
三、多层多工作面开采厂房保护力学预测及预测灵敏度
四、对预制件厂、煤建公司加固问题的反思
五、力学预测的灵敏度
第三章 大型抗变形石油库下和水库坝下开采
第一节 大型抗变形石油库下开采
一、老石油库修建
二、扩建抗变形油库：
三、油库下开采力学预测
四、51开采对罐群的影响
五、油库（罐）旁放顶煤开采
第二节 谢河水库下开采及水坝应变预测
一、谢河水库下开采
二、地表移动观测站位移应变预测与验证
三、水坝开裂过程的主应变观测、临界主应变值和临界主应变比
第四章 三软煤矿建下煤柱试采
第一节 地理位置、构造、含水层
一、井田地理位置、井田岩相
二、井田地质构造
三、含水层
四、煤系地层与岩性
第二节 开采影响范围及养牛场煤柱1117E试采
一、现用岩移参数的确定
二、主采区主要观测线下地质采矿条件及移动角
三、E线临界变形点和移动角
四、养牛场煤柱的1117E试采
第三节 1117E位移应变分析及其稳定期力学预测
一、岩性及观测站设置
二、1117E观测站设置及观测数据简况
三、I线、D线位移力学分析
四、1117E刚过活跃期的地表三维位移应变预测
五、1117E稳定盆地最大下沉预计
六、1117E稳定盆地的位移应变预测
第四节 仓矿煤柱形状与断堑平台思考
一、煤柱形状思考
二、养牛场在断堑平台上
第五章 放顶煤开采巨厚片麻岩推覆体断裂预测
第一节 新集一矿地理位置、构造与观测站
第二节 厚松散层下煤系地层综放开采地表沉陷力学预测
一、观测站布设与观测、覆岩岩性
二、03位移曲线动态力学预测
第三节 动态位移应变曲面力学预测
一、动态下沉曲面力学预测
二、正应变（水平变形）曲面及倾斜、曲率曲面
第四节 小构造影响及断裂地堑变形水平
一、小构造及13-l下未采区对南中央采区西翼向量盆地的影响
二、03采面断裂地堑变形水平
第五节 煤系地层地表临界变形点与岩层临界变形范围
一、03地表观测线未稳定盆地临界变形点
二、岩层界面临界变形范围
第六节 岩层移动趋势面与移动角
一、岩层移动趋势面
二、推覆体及其下伏地层移动角
第七节 07片麻岩断裂扫描
一、近切眼处片麻岩断裂扫描
二、N域片麻岩的断裂
三、N，域的断裂
四、片麻岩断裂地点与断裂方式
第八节 煤柱形状初探
一、岩层移动趋势面的启示
二、两带高初探
第六章 采掘大地蠕动的漩涡及大变形大转动
第一节 放顶煤开采山体的旋转
一、平顶山一矿井田构造与山体观测站
二、放顶煤开采山体的旋转
第二节 采动岩体大变形断裂机制实验
一、双向剪切泥巴实验研究
二、相似材料模拟实验
第三节 沉陷盆地中的大转动与大变形
第四节 采掘大地的蠕动漩涡
一、预制件厂集中位移应变漏LO网下沉曲面分布
二、预制件厂Fac三角漏上LO网水平移动U曲面图
三、预制件厂集中位移应变三角漏LO网倾向水平移动曲面
四、采掘大地蠕动的旋涡
五、Fac集中位移应变带￡x分布
六、Fac：集中位移应变带分布
七、Fac：之三角漏变化
八、Fac之P处主应变方向曲面
参考文献
彩照插图4256342164