矿业工程
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应变岩爆实验力学何满潮 著应变岩爆主要发生在完整的硬脆性深部岩体中,是深部地下工程中常见的工程地质灾害,也是一种复杂的非线性动力学现象,其研究的难点是不易进行现场观测。因此,在实验室开展岩爆的物理模拟实验具有重要意义。《应变岩爆实验力学》介绍了作者自主研制的应变岩爆实验系统以及利用该实验系统进行的一系列基础实验研究成果,主要包括应变岩爆实验系统的设计理论与方法、典型应变岩爆的破坏特征、应变岩爆声发射信号的分析、岩体结构和黏土矿物对应变岩爆的影响、围岩刚度对应变岩爆的影响、应变岩爆碎屑的特征以及岩爆工程实例分析等内容。
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大采高工作面煤壁破坏机理分析及采场围岩控制研究宋高峰,王振伟 著厚煤层是我国的主采煤层,厚煤层开采技术在很大程度上决定着我国煤炭资源安全、高效、集约开采的发展方向,也是国家能源战略安全的重要保障。其中,厚煤层大采高综合机械化开采技术具有资源回收率高、生产工艺简单、生产效率高、瓦斯涌出量少等优点,逐渐成为我国厚煤层开采的主要技术手段和发展方向。随着科学技术的快速发展和装备水平的不断提高,大采高综采技术在我国发展迅猛,一次采出厚度不断增大,工作面单产水平大幅提高,我国的大采高综采技术逐渐达到领先水平。近年来,大采高工作面采高进一步增加到了7~8m。随着大采高工作面一次采出厚度的增加,以及工作面长度和开采深度的不断加大,工作面上覆岩层的移动范围和破坏程度也随之增大,工作面前方支承压力影响范围更广,基本顶来压更剧烈,采场矿压显现更加明显,顶板作用在煤壁上的压力和时间也随之增加,大面积、大深度的煤壁片帮现象也更加普遍。与此同时,工作面煤壁片帮往往伴随着端面冒顶,造成支架-围岩关系恶化,进一步加剧煤壁破坏。煤壁片帮和端面冒顶等采场围岩控制问题严重威胁工作面人员的安全、影响工作面设备的正常使用、降低工作面产量和经济效益。首先,工作面煤壁片帮和端面冒顶对矿工的生命安全构成极大的威胁;其次,片落煤体及冒落顶板易导致刮板输送机超载,降低采煤机开机率,影响液压支架稳定性,从而降低工作面设备的工作性能和使用寿命,增加设备维护的时间和资金投入;最后,煤壁片帮影响采煤工作面的正常推进,降低工作面单产水平,片帮治理需要巨额资金投入和时间投入,严重制约大采高工作面的安全、高效、集约开采。因此,研究煤壁破坏机理,分析大采高综采工作面煤壁破坏的影响因素,改善支架与围岩相互作用关系,对提高大采高工作面煤壁的稳定性、实现矿井的安全高产高效具有重大意义。基于以上实践问题及其工程意义,笔者开展了理论分析、数值模拟、相似模拟、现场实践等研究工作,以期从能量法的角度进一步丰富煤壁片帮机理的理论研究,从采场系统刚度理论体系进一步完善煤壁片帮影响因素的敏感度分析,从伸缩式两级液压缸立柱的活动规律进一步阐述支架与围岩收敛变形的耦合关系,从采场围岩稳定性三维模型试验进一步揭示“顶板-支架-煤壁”协调变形机制。笔者在王家臣教授的指导下和采矿与岩石开挖实验室师兄弟的帮助下完成本著作,将这本著作呈现给读者,以期读者能加深对煤壁破坏机理及支架-围岩耦合关系的认识,为采场围岩控制提供有益帮助。
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煤矿开采技术陈雄,何荣军,骆大勇,郑培虎 编《煤矿开采技术》是以工作过程为导向的高等院校采矿工程类规划教材之一。《煤矿开采技术》中全面系统地阐述了煤矿开采基本理论和方法,概括了煤矿开采技术新理论和先进技术,反映了煤矿开采新理论、新技术和新方法,理论与实际密切结合,突出实践教学。内容包括:井田划分与矿井服务年限,井田开拓的基本问题,开采顺序与采掘接续计划,采煤方法分类及选择依据,采区生产系统布置,爆破采煤工艺,普通机械化采煤工艺,综合机械化采煤工艺,综合机械化放顶煤采煤工艺,倾斜长壁采煤工艺,急倾斜煤层采煤工艺,特殊条件下的煤层采煤工艺,采区生产组织管理,采区专业技术文件的编制,采区开采技术设计,采区轨道线路设计等16个学习情境。《煤矿开采技术》可作为高等院校采矿工程类专业教材,也可作为成人教育学院和煤炭企业管理人员的培训教材,还可供煤炭企业工程技术人员参考。
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姑山矿区大水软破多变铁矿床开采技术朱青山,陈秋松 著姑山矿业公司拥有白象山铁矿、和睦山铁矿、姑山铁矿、钟九铁矿4座矿山。《姑山矿区大水软破多变铁矿床开采技术》总结了姑山矿区大水软破多变铁矿床安全高效绿色开采成套技术体系,详细介绍了姑山矿区大水软破多变矿床开发利用中综合防治水、安全高效回采、全尾砂充填、地压控制和监测、矿岩支护及绿色矿山建设等方面的创新性和实用性技术成果。《姑山矿区大水软破多变铁矿床开采技术》可作为姑山矿矿情教育读本和技术培训教材,也可供其他矿山企业和勘察、设计单位的地质、测量及采矿工程技术人员,从事相关工作的高级专业技术人员或高级管理人员,高等院校和科研院所等有关人员参考。
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西部生态脆弱矿区煤李涛 著《西部生态脆弱矿区煤-水协调开采技术与实践》以西部生态脆弱矿区为工程背景,详细论述了煤-水协调开采的相关技术及工程实践,主要内容包括探查技术与实践、评价技术与实践、煤炭开采水资源保护技术与实践等。全书内容丰富、层次清晰、图文并茂、论述有据,理论性和实践性强。《西部生态脆弱矿区煤-水协调开采技术与实践》可供从事采矿工程、地质工程等相关专业的科研与工程技术人员参考使用。
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潞安常村矿低透气性煤层瓦斯防治技术及工程实践芦志刚 编《潞安常村矿低透气性煤层瓦斯防治技术及工程实践》依据常村煤矿2014至2019年相关项目成果,主要介绍了常村煤矿瓦斯地质特征、低透气性煤层瓦斯动态涌出规律、煤层瓦斯治理技术、低透气性煤层瓦斯抽采封孔技术、低透气性煤层增透技术、地面抽采技术及工程实践等。《潞安常村矿低透气性煤层瓦斯防治技术及工程实践》既可供高等院校相关专业师生使用,也可供煤矿职工培训、科研及工程技术人员参考。《潞安常村矿低透气性煤层瓦斯防治技术及工程实践》依据常村煤矿2014至2019年相关项目成果,主要介绍了常村煤矿瓦斯地质特征、低透气性煤层瓦斯动态涌出规律、煤层瓦斯治理技术、低透气性煤层瓦斯抽采封孔技术、低透气性煤层增透技术、地面抽采技术及工程实践等。《潞安常村矿低透气性煤层瓦斯防治技术及工程实践》既可供高等院校相关专业师生使用,也可供煤矿职工培训、科研及工程技术人员参考。
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超委托精细化采矿工程管理模式张耿城 著《超委托精细化采矿工程管理模式》系统地介绍了超委托精细化采矿工程管理模式。《超委托精细化采矿工程管理模式》共分为8章,主要内容包括:超委托代理模式,超委托代理模式关系下的生产安全问题,环境保护对委托代理关系的影响及其模型,平衡长远利益的多任务超委托代理模型,基于超委托代理关系的信息系统集成,生产数据解析及精细化管理,超委托关系下安全生产管理与环境友好型生产实践。《超委托精细化采矿工程管理模式》可供采矿工程、爆破工程、管理学等专业学生及科研人员参考,也可供从事以上专业设计、施工的工程技术人员、工程管理人员参考。
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金属矿山胶结充填理论与工程实践于润沧《金属矿山胶结充填理论与工程实践》系统介绍了金属矿山胶结充填理论与工程实践,内容主要包括充填材料的选择、高浓度(膏体)充填料浆流变学特征、充填系统的设计原则、充填料浆制备及管道输送技术、采场充填设施等,同时对充填体稳定性和采区应力场演变监测技术进行了研究,对国内外充填矿山典型充填工艺技术实例进行了评述。《金属矿山胶结充填理论与工程实践》可供采矿工程相关的矿山企业工程技术人员、科研院所的科技人员阅读参考,也可供矿业工程相关高校师生参考。
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煤中瓦斯扩散理论与应用赵伟,程远平,王凯 著扩散现象一直是多孔介质气体传质理论研究的重点,其在煤矿瓦斯涌出、煤层瓦斯抽采、煤与瓦斯突出灾害防治等方面有着至关重要的作用。近几十年,科研工作者对自由状态下多孔介质扩散形式、扩散的影响因素、扩散系数的表征方法等进行了深入的实验研究,并提出了大量关于多孔介质气体扩散的模型,如经过推导的经典数学解析模型和经过总结的经验模型,都在工程领域取得了很好的应用。但这些模型拥有不同的假设、边界条件及简化过程,故而有不同的应用范围。亟须对煤中瓦斯扩散从理论到应用角度做出详尽的总结和归纳。全书共分为7章,第1章到第3章主要对扩散的本质、分类及测量方法进行阐述;第4章主要对扩散的基本数学模型进行归纳、总结和比较;第5章到第7章主要对扩散理论和扩散模型在温室气体减排、煤层瓦斯抽采及突出动力灾害防治领域的应用做出阐述。《煤中瓦斯扩散理论与应用》可供从事安全科学与工程、采矿工程等领域研究和学习的科研工作者、研究生和本科生参考。
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膏体充填开采覆岩破坏机理及规律研究秦洪岩,尹尚先,欧阳振华 著《膏体充填开采覆岩破坏机理及规律研究》通过正交试验设计方法设计三维仿真试验方案,模拟采掘过程中应力场和塑性区的演化规律,采用多元统计分析和灵敏度分析方法分析试验数据,得到影响导水裂隙带发育的影响因素及其灵敏度,找出主控因素,探索“跳变”规律。基于板壳理论建立膏体充填开采覆岩破断力学模型,分析各影响因素的作用机理,揭示“跳变”发生机理。通过工业试验和物理模拟试验,验证数值模拟试验和理论分析所得到的“跳变”规律和机理。基于建立的力学模型,采用Java语言开发膏体充填开采导水裂隙带发育过程智能分析系统,实现膏体充填开采导水裂隙带发育过程智能分析,再现发育过程中的“跳变”过程。《膏体充填开采覆岩破坏机理及规律研究》可供从事矿山开采的技术人员参考,也可供采矿等相关专业的高校师生参考。