矿业工程
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采空区应力重分布的采厚效应及调控机制研究石占山,郝建峰,秦冰,房胜杰本书综合运用理论分析、相似材料模拟实验、数值模拟、现场实测等方法,对工作面开采采空区应力重分布影响因素及调控机制进行了研究。阐述了开采厚度、工作面布置长度、煤层倾角等主要影响因素对采空区应力重分布的影响机制,重点对开采厚度与采空区应力分布关系进行了定量化研究,建立了顶板“三带”对采空区作用力的计算模型,垮落带、裂隙带对采空区作用力为自重应力。弯曲下沉带通过下方裂隙带及垮落带对采空区传递应力,应力传递符合弹性地基梁模型,且垮落带为弹性地基,不同高度垮落带对应的地基系数不同。开采厚度通过控制垮落带的高度实现对地基系数的调整控制弯曲下沉带应力的重分布,同时垮落带裂隙带高度改变自重应力重分布, 终实现对采空区应力分布的调整。
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煤矿绿色开采技术朱志洁本书根据煤炭工业的特点,遵循煤炭开采与环境保护协调一致的原则,阐述了煤矿绿色开采的相关技术。本书主要内容包括:保水开采技术、煤矿地下水库建设与矿井水资源利用技术、建筑物与土地保护技术、矸石充填开采技术与井下选煤厂、煤与瓦斯协调开采技术、煤炭地下气化技术与流态化开采、矿区废弃地生态修复技术、废弃矿井利用技术与理念等。本书可作为采矿工程、煤及煤层气工程、安全工程等专业的本科生及研究生的教学用书和参考书,也可作为相关专业工程技术人员、管理人员的参考书。
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奥陶系灰岩上部注浆改造理论与实践邱梅,施龙青,翟培合,韩进本书针对奥陶系灰岩上部注浆改造,以肥城煤田为研究背景,在充分收集肥城煤田钻探资料、物探资料及开采资料的基础上,采用理论研究、数值模拟分析、实验室鉴定与测试、现场工程实践相结合的方法,对奥陶系灰岩上部岩溶发育规律及成因机理、注浆改造合适层位、注浆改造区域及厚度、裂隙岩体注浆扩散机制等方面进行了深入研究,并开展了注浆改造工程实践。本书可供从事煤矿防治水工作的工程技术人员、管理人员、科研人员及其相关专业本科生、研究生、教师参考。
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煤体脉动压裂微观结构损伤与增透机制倪冠华,王镇,贾济亮本书主要针对我国深部煤层微孔隙、低渗透率、高吸附性的特征,致使瓦斯抽采困难、抽采效果不佳等问题,系统阐述了煤体脉动压裂微细观结构损伤及增透机制。本书揭示了脉动压裂作用下煤体微细观孔隙损伤特性、瓦斯解吸及扩散动力学特性、煤体液相滞留效应及解除机制,阐明了煤中矿物吸湿膨胀影响渗透率动态演化规律、高压钻孔密封失效机制及增效方法,研发了解除液相滞留效应的清洁压裂液、基于延迟膨胀的高压钻孔密封材料,从脉动压裂技术参量、压裂液性能及高压钻孔密封材料的角度优化了脉动水力压裂技术,为深部高瓦斯低渗透煤层的二次强化增透和瓦斯的持续高效抽采提供了可靠的理论和技术支撑。本书适合煤矿安全生产、瓦斯防治、粉尘防治等领域的工程技术人员和管理人员使用,也可作为高校安全工程、采矿工程等专业的教学用书。
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采煤机载荷与优化设计任春平,刘春生,徐鹏本书主要研究了采煤机载荷与优化设计,介绍了采煤机发展历史、煤岩体的物理机械性能、煤岩截割理论和优化设计方法;研究了滚筒载荷的传统算法、滚筒倾斜布置截齿载荷计算方法、截割链载荷数值模拟、滚筒载荷数值模拟、截齿载荷与滚筒载荷转换关联模型、滚筒实验——理论截割阻力模型;针对截割载荷谱的统计与时频谱特征,确定了截齿的三向载荷谱的统计特征、三向载荷谱的频谱特征、侧向载荷的时频谱特征;介绍了典型优化设计方法,主要包括单目标模糊优化方法、多目标模糊优化方法;研究了采煤机滚筒的优化设计,确定了滚筒性能指标及其数学模型的建立、采用的相应优化方法;研究了采煤机调高与截割轨迹优化设计,给出了滚筒受力分析,研究了滚筒调高机构优化设计、2K-H型行星齿轮机构优化设计和采煤机摇臂截面优化设计方法;研究了采煤机牵引机构优化设计,给出了销轮齿轨式牵引机构的传动原理及其优化模型的建立、优化方法与计算实例。本书对从事采煤机结构设计的研究人员和相关工程技术人员有一定的实际应用价值和参考意义,同时也可以作为高等院校相关专业研究生的教学参考书。
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高应力硬岩开挖卸荷破裂特征及力学机理分析陈正红,李夕兵,陈秋南,曾维豪本书通过理论分析、室内试验和数值模拟方法对高应力硬岩在机械开挖过程中的卸荷破裂特征和力学机理进行深入研究,全面系统地阐释高应力硬岩在机械开挖卸荷下的应力变化规律、破坏时效特性以及不同卸荷高度、不同预裂隙参数下硬岩的卸荷破坏规律,并且研究水力压裂辅助机械开挖等内容。通过对本书的阅读,读者可了解深部硬岩在机械开挖下的破裂特性,掌握相关的研究方法,能够运用正确的方法开展隧道工程开挖领域的科学研究。本书可供高等院校采矿工程、土木工程、隧道及地下空间工程、交通工程等相关专业的本科生和研究生阅读,也可供从事相关领域研究的科研人员和工程技术工作人员参考。
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动静载作用下吸附瓦斯煤体损伤渗流规律与致灾机理刘众众,王汉鹏,张冰本书详细介绍了作者在煤与瓦斯突出动力灾害机理与防控领域取得的系列研究成果:针对动载、静载、瓦斯吸附诱发煤岩耦合损伤失稳关键科学问题,研发了可实现动静组合加载和多场耦合环境模拟的试验仪器,探讨了多场耦合孕灾环境中煤体的宏观破裂力学响应和渗流演化的内在联系,建立了考虑动载诱发和瓦斯吸附劣化作用的煤体损伤-渗流多场耦合动力学模型,突破了动静叠加荷载作用下的工程尺度煤与瓦斯突出的物理模拟和数值模拟难题,揭示了煤与瓦斯突出动力灾害的致灾机理。本书可供采矿工程、煤炭安全技术及工程、岩土工程等相关领域的科研人员使用,也可以作为高等院校相关专业研究生和本科生的教学参考书。
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赤铁矿磁选过程智能优化控制系统的研究片锦香,刘金鑫本书依托 863高技术计划项目“选矿工业过程综合自动化系统研究与开发”,以在精矿品位和尾矿品位的目标值范围内尽可能提高精矿品位、降低尾矿品位为目标,开展了赤铁矿磁选过程智能优化控制系统的研究,取得了如下成果:提出了由漂洗水流量、励磁电流、给矿浓度的设定层和回路控制层组成的强磁选过程智能控制方法。研发了实现上述控制方法的智能优化控制软件,研制了智能优化控制软件、PLC、上位机、核子浓度计等检测仪表与变频器等执行机构组成的智能控制系统,并在某赤铁矿选矿厂磁选过程进行安装、调试、工业实验,并投入运行,取得显著效果。
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苏北碳酸盐岩图像分析研究匡鸿海本书在苏北地区通过碳酸盐岩偏光显微图像分析法、传统碳酸盐岩研究方法中的岩溶室内模拟实验法进行苏北地区的岩溶对比研究,得到碳酸盐岩孔隙度等碳酸盐岩指标,在此基础上通过有穷自动机获得苏北地区的岩溶发育速度等岩溶指标;在利用图像分析法进行岩溶研究时,采取3D建模技术进行岩石孔隙度3D分布研究。在对比研究中,本项目以自然语言形式化的方式实现了多种研究方法的算法统一,确定了有穷自动机作为对比研究的基础算法。本书利用16S rDNA技术进行岩溶微生物研究,关注硝化菌、反硝化菌和硫化菌等微生物与苏北地区碳酸盐岩地层中的黄铁矿、长石等矿物,特别是苏北地区特有矿物,对当地碳酸盐岩地层中岩溶发育的影响,探讨了岩溶微生物对碳氮硫等物质循环过程的影响。本书利用三种研究方法的结果,相互对比相互分析进而建立起有效的有穷自动机进行苏北碳酸盐岩图像分析岩溶研究。本书的研究方法有良好的可重复性,对其他碳酸盐岩地区有良好的借鉴意义。
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煤矿安全生产应知应会手册王宏飞,郭媛媛,雷娟娟,胡开通为全面满足煤矿企业开展全员安全生产应知应会知识培训和考核的需要,我们组织行业内众多来自一线的专家编写了这本《煤矿安全生产应知应会手册》。本手册共包含两篇,即通用知识篇和专业知识篇。通用知识篇主要介绍了煤矿安全生产法律法规及 安全常识;专业知识篇共分为管理、采、掘、机、运、通等8个专业,83个工种,内容包括岗位责任制、岗位作业流程标准、风险隐患、防范或应急处置措施等。本手册内容简单实用,便于职工学习掌握。同时,手册中加入了大量的实操视频,并配套考试题库软件,可以大大激发职工学习兴趣,提升职工学习掌握相关知识的效率。本手册适用于煤矿企业组织开展全员安全生产应知应会知识培训和考核。