冲击地压理论与技术

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页数:341
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出版时间:2008-3
价格:31.00元
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isbn号码:9787811078497
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  • 地压
  • 冲击地压
  • 岩石力学
  • 矿山工程
  • 隧道工程
  • 爆破工程
  • 数值模拟
  • 工程安全
  • 灾害防治
  • 深基坑
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具体描述

《冲击地压理论与技术》主要内容:煤矿开采过程中,会遇到水、火、瓦斯、粉尘和顶板等5种灾害,即通常所说的“五大灾害”。在我国,冲击地压(也称为冲击矿压)作为一种特殊的矿压显现形式,已成为煤矿开采特别是深部开采矿井的主要灾害,严重威胁煤矿的安全生产。

《冲击地压理论与技术》旨在较系统全面地介绍冲击地压基本概念及其分类,阐述冲击地压影响因素和冲击地压发生机理,重点介绍冲击危险性评价、预测方法与技术,结合具体生产矿井实际,给出了冲击地压防治方法与技术,并对冲击地压预测与防治技术的发展进行了展望。考虑到冲击地压发生条件的复杂性及冲击地压理论需要的相关知识较多,为了便于理解和掌握,书中增加了冲击地压实例和冲击地压基础知识两个附录,供大家在学习过程中参考。

《岩石力学基础与工程应用》 本书全面探讨岩石力学这一核心工程学科,为读者构建坚实的理论基础,并深入剖析其在各类岩土工程实践中的关键应用。全书分为三个主要部分:理论基础、分析方法与工程实践。 第一部分:岩石力学理论基础 本部分旨在建立读者对岩石性质和行为的深刻理解。 岩石的宏观力学性质:详细介绍岩石的弹性、塑性、粘弹性、强度和变形特性。我们将深入探讨应力-应变关系,包括线弹性、弹塑性以及岩石在不同加载条件下的破坏准则,如莫尔-库仑准则、Drucker-Prager准则等。对岩石的抗拉强度、抗压强度、抗剪强度以及泊松比、弹性模量、剪切模量等关键参数进行系统性阐述。 岩石的微观结构与变形机制:探究岩石微观孔隙、裂隙、颗粒接触以及矿物成分对其宏观力学行为的影响。我们将分析裂纹的萌生、扩展和贯穿过程,以及岩石在不同围压和孔隙压力下的变形机制,包括滑移、断裂、颗粒重排等。 岩石的流变性质:阐述岩石在长时间荷载作用下的粘弹性、粘塑性行为。我们将介绍蠕变、应力松弛等现象,并讨论描述这些行为的流变模型,如Kelvin模型、Maxwell模型、Burger模型等。 岩石的各向异性与不均匀性:分析岩石在不同方向上力学性质的差异,以及岩石内部结构不均匀性(如节理、断层、夹层等)对工程行为的影响。我们将介绍描述岩石各向异性的数学方法,并探讨不均匀性对加载响应的影响。 岩石的渗透性与固结:研究岩石的孔隙结构对其流体渗透性的影响,以及在荷载作用下孔隙水压力的消散和应力重分布的固结过程。我们将介绍达西定律及其在岩石渗流中的应用,并讨论固结理论,如Terzaghi固结理论。 第二部分:岩石力学分析方法 本部分重点介绍分析岩石力学问题的常用数学和数值方法。 解析解法:介绍适用于简单几何形状和边界条件下岩石力学问题的解析方法,如弹性力学方程的求解、应力分析方法等。 数值分析方法: 有限元法 (FEM):详细阐述有限元法的基本原理,包括单元离散、插值函数、刚度矩阵的建立、边界条件的施加以及方程组的求解。重点介绍其在岩石力学中的应用,如应力-应变分析、变形分析、稳定性分析等。 有限差分法 (FDM):介绍有限差分法的基本思想,即将连续域离散为节点,用差分近似代替微分方程,并给出在岩石力学问题中的典型应用。 离散元法 (DEM):重点介绍离散元法在模拟岩体中节理、裂隙等不连续结构力学行为方面的优势。我们将阐述块体建模、接触关系、运动方程的建立与求解等关键技术,并展示其在边坡、隧道、地下开挖等工程中的应用。 其他数值方法:简要介绍边界元法 (BEM)、光滑粒子动力学 (SPH) 等在岩石力学分析中的适用性。 本构模型:深入讨论适用于不同岩石行为的本构模型,包括弹塑性本构模型、粘塑性本构模型、损伤力学模型以及考虑岩石非线性和各向异性的本构模型。我们将介绍模型参数的确定方法,以及在数值模拟中的实现。 模型试验与现场测试:强调模型试验(如三轴压缩试验、直剪试验、劈裂试验等)和现场测试(如岩石强度测试、变形模量测试、渗透性测试等)在获取岩石力学参数和验证数值模型方面的重要性。 第三部分:岩石力学在工程中的应用 本部分将理论与方法应用于解决实际工程问题,展示岩石力学在工程实践中的指导作用。 地下工程: 隧道工程:分析隧道开挖引起的围岩应力分布、变形和稳定性问题,介绍不同支护方案(如锚杆、喷射混凝土、钢拱架等)的设计原理和岩石力学计算方法。 矿山工程:研究矿井开挖引起的围岩变形、垮塌机理,以及采空区稳定性分析。介绍顶板、煤壁、巷道围岩的支护设计,考虑岩石蠕变和应力松弛的影响。 地下厂房和储存库:分析大型地下空间开挖对围岩稳定性的影响,以及岩石在长期荷载下的变形行为。 边坡工程: 高边坡稳定性分析:探讨岩石边坡的潜在滑动机制,如块状岩体、层状岩体、节理岩体等,介绍极限平衡法、数值模拟法等边坡稳定性评价方法。 人工边坡与开挖面设计:研究爆破、挖掘等施工过程对岩体结构的影响,以及边坡的加固与防护措施(如锚固、挡墙、排水等)。 基础工程: 岩石地基承载力分析:计算岩石地基的极限承载力,分析基础沉降和稳定性。 桩基础在岩石中的设计:研究桩在岩石中的承载机理,以及桩-土相互作用。 水利水电工程: 大坝工程:分析大坝基岩的稳定性,考虑岩石的抗剪强度和渗透性对大坝安全的影响。 水工隧洞与压力管道:研究岩石围岩对水压的响应,以及水-岩相互作用。 地热开发与地下储层: 水力压裂:研究压裂过程中岩石的破裂机制和裂缝扩展,以及其对储层改造效果的影响。 地热井的长期稳定性:分析井壁在热应力和温度循环下的变形与破坏。 本书力求理论严谨,论述清晰,并辅以丰富的案例研究和图表,旨在为岩土工程师、地质工程师、采矿工程师以及相关领域的学生提供一本全面、实用的参考书。通过学习本书,读者将能够更有效地理解岩石的力学行为,掌握分析和解决岩石力学相关工程问题的先进方法,从而提升工程设计的安全性和可靠性。

作者简介

目录信息

读后感

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作为一名曾经在一线矿山担任过技术管理职务的退休工程师,我对冲击地压的危险性有着切身的体会。我亲身经历过几次冲击地压的险情,虽然没有造成特别严重的后果,但那种心惊肉跳的感觉至今仍让我难以忘怀。那时候,我们对冲击地压的认识和掌握的技术都相对有限,更多的是依靠经验和一些初步的监测手段。如今,随着科学技术的不断发展,我相信一定有更先进的理论和更有效的技术来应对这种灾害。《冲击地压理论与技术》这本书,对我来说,就像是一次与时俱进的学习机会。我希望这本书能够总结和提炼出当前冲击地压研究的最新成果,并将其转化为具有指导意义的工程实践。我尤其关心书中是否会详细介绍那些在实际生产中行之有效的防治技术,例如,如何通过优化采掘参数,如推进速度、采高、矿压显现规律等,来规避高风险区域?对于那些已经发生冲击地压的矿井,有哪些补救和加固措施?书中是否会提供一些成功案例的分析,从中总结出宝贵的经验教训?同时,我也希望能了解当前冲击地压监测技术的发展方向,比如,是否有更智能、更灵敏的监测设备,以及如何将这些监测数据转化为有效的预警信息?这本书,承载着我对于矿山安全事业的深切关怀,我期待它能为新一代的矿山工作者提供更坚实的理论支撑和更实用的技术指导。

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我是一名从事岩石力学数值模拟研究的科研人员,我一直致力于利用先进的计算技术来解析复杂的岩土力学行为,而冲击地压正是其中一个极具挑战性的课题。我深知,要真正理解和预测冲击地压,必须依赖于精密的数值模型来模拟岩体在极端应力条件下的变形、破坏以及能量释放过程。《冲击地压理论与技术》这本书,吸引我的正是它对“理论”和“技术”的并重,我希望它能为我的研究提供新的理论视角和计算方法。我特别好奇,书中在理论层面,是否会引入一些新的力学模型,例如,关于岩石非线性、损伤演化、应力波传播等方面的数学描述?这些模型是否能够更准确地捕捉到冲击地压发生过程中的动态变化?在技术层面,我更关注的是书中是否会介绍或参考先进的数值模拟软件和算法,以及如何将这些模拟结果与实际的工程监测数据进行对比和验证?比如,书中是否会详细阐述如何构建精确的岩体几何模型、如何设置边界条件和初始应力场、以及如何选取合适的本构模型和数值方法来模拟冲击地压的发生?我希望这本书能够提供一些在数值模拟方面具有创新性的思路,例如,如何处理冲击地压发生时的突然应力释放和能量耗散,以及如何通过模拟结果来预测冲击地压的危险等级和发生位置?这本书,对我而言,是一次深入探索冲击地压模拟理论和技术前沿的绝佳机会。

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作为一名对岩体力学和地质工程领域充满热情的爱好者,我一直对那些能够将复杂的科学理论通俗易懂地呈现给读者的著作抱有特殊的偏爱。尤其是在谈到冲击地压这种高度专业化的地质力学问题时,很多现有的资料往往充斥着晦涩难懂的公式和术语,让非专业人士望而却步。然而,这本书的标题《冲击地压理论与技术》本身就透露出一种深入浅出的意图,它似乎在努力弥合理论研究与实际应用之间的鸿沟。我个人非常好奇,书中是如何处理这种平衡的?它是否能够从宏观地质构造的角度,解释冲击地压的形成背景?比如,在那些经历过剧烈构造运动、岩体应力高度集中的地区,冲击地压发生的频率和强度又有何差异?书中对于应力集中、岩体变形、能量积累与释放等关键环节的描述,是否能够用清晰的图示和生动的案例来加以阐释?更重要的是,对于“技术”的探讨,我期待看到的是那些经过实践检验、切实有效的防治措施,而非空中楼阁般的理论构想。例如,书中是否会介绍先进的监测设备,如应力监测仪、声发射监测仪等,以及它们在预测冲击地压方面的作用?对于已经被证明有效的锚固、卸压、充填等技术,书中是否会提供详细的施工步骤、参数选择和效果评估方法?我希望这本书能够成为一本指导性的手册,让更多有志于冲击地压研究和防治的读者,能够循序渐进地掌握其中的精髓。

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我是一名采矿工程的在读博士生,我的研究方向恰好与冲击地压的发生机制和预测方法息息相关。在我的学术生涯中,我阅读了大量的相关论文和专著,但坦白说,很多成果都分散在不同的期刊和会议论文集里,缺乏一个系统性的梳理和总结。因此,当我看到《冲击地压理论与技术》这本书时,我的内心充满了期待,因为它似乎填补了这一领域的空白。我尤其想知道,这本书在理论层面上,是否对现有的冲击地压理论进行了整合和发展?例如,关于“应力波”、“瞬时破裂”、“能量守恒”等核心概念,书中是否有新的解读或者提出了更普适性的模型?对于那些导致冲击地压发生的诱发因素,如采掘深度、开采方式、岩性组合、构造应力等,书中是否能够给出定量的分析方法和评价指标?在技术层面,我更关心的是那些具有创新性和前瞻性的防治技术。例如,书中是否会探讨新型的支护材料和结构,如高强度纤维网、注浆加固技术等,以及它们在提高围岩稳定性方面的潜力?对于冲击地压的预测,除了传统的监测手段,书中是否会引入人工智能、大数据分析等新兴技术,来提高预测的准确性和时效性?我希望这本书能够为我提供新的研究思路和方法,帮助我突破现有研究瓶颈,并为未来的学术研究打下坚实的基础。

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我对地下工程领域的安全问题一直非常关注,尤其是冲击地压这种突发性强、破坏力巨大的灾害。在过去的几年里,我通过新闻报道和一些科普文章,对冲击地压有了初步的了解,知道它对矿山作业构成了严重的威胁。然而,我一直觉得我对这个问题的理解还很不够深入,很多背后的科学原理和具体的防治技术对我来说仍然是模糊不清的。这本书的出现,正好满足了我想要深入了解冲击地压的愿望。我渴望从中学习到,到底是什么样的地质条件和岩石力学特性,才容易引发冲击地压?这本书是否会从地质构造、应力场分布、岩石强度特性等多个角度,来全面解释冲击地压的形成机理?在技术方面,我特别想知道,有哪些科学有效的方法可以提前发现冲击地压的征兆?书中是否会介绍一些实用的监测仪器和技术,比如测量围岩应力、应变、声发射信号等,并且解释这些信号的含义?更重要的是,当冲击地压的风险很高时,有哪些工程措施能够有效降低这种风险?例如,是否会讲解如何通过合理的采掘顺序、改变工作面形状、采取卸压措施等来预防或缓解冲击地压?我希望这本书能够用清晰易懂的语言,为我揭开冲击地压的神秘面纱,并为我提供实用的知识,以便我能够更好地理解和关注矿山安全问题。

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我对地质灾害的研究一直抱有浓厚的兴趣,而冲击地压作为一种极其危险的地下动力灾害,更是引起了我高度的关注。从新闻报道中,我了解到冲击地压的突然性和破坏性,它常常发生在深部开采的矿井中,给矿工的生命安全带来极大的威胁。我一直想深入了解,是什么样的地质条件和力学机制导致了冲击地压的发生?这本书《冲击地压理论与技术》的出现,正好满足了我对这个问题的求知欲。我希望这本书能够从地质学的角度,阐述冲击地压的形成与构造应力场、岩体性质、地下水等因素的关联。例如,书中是否会分析那些地质构造复杂、应力集中的区域,为何更容易发生冲击地压?它是否会解释岩石在达到临界应力状态时,能量是如何突然释放的?在技术层面,我更期待的是书中能够介绍一些先进的冲击地压监测和预警技术。比如,是否有新的监测手段,能够更准确地捕捉到冲击地压的前兆信号?书中是否会探讨一些创新的防治技术,例如,如何通过改变采矿工艺、改进支护结构,或者采取一些特殊的工程措施来降低冲击地压的风险?我希望这本书能够为我提供一个系统性的知识框架,让我能够更全面、更深入地理解冲击地压这一复杂的动力灾害。

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作为一名大学矿业工程专业的学生,我对冲击地压这个概念一直感到既好奇又畏惧。在课堂上,老师们会讲解冲击地压的危害性和发生机理,但往往只是点到为止,留下了许多待解的疑问。我渴望通过一本深入浅出的书籍,来系统地学习冲击地压的理论知识和实际应用技术。这本书的标题《冲击地压理论与技术》正是我所需要的。我希望书中能够清晰地解释,究竟是什么样的地质构造和岩石性质容易导致冲击地压?为什么在某些矿井中冲击地压频发,而在另一些矿井中却相对少见?书中是否会提供一些具体的案例分析,来说明冲击地压是如何发生的,以及它对矿井结构和生产带来了哪些具体的影响?在技术方面,我最想了解的是,有哪些科学的方法可以用来预防和减轻冲击地压的发生?比如,书中是否会介绍一些在采矿过程中常用的卸压技术,像钻孔卸压、爆破卸压等,并解释它们的作用原理和适用条件?对于冲击地压的监测,是否会介绍一些常用的监测仪器和方法,以及如何通过这些监测来判断冲击地压的风险?我希望这本书能够让我对冲击地压有一个全面而深刻的认识,不仅能够理解其科学原理,更能掌握一些基本的防治技术,从而为我未来的职业生涯打下坚实的基础。

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这本书,正如其名,直击了矿山安全领域一个最为棘手、最令人头疼的问题——冲击地压。作为一名长期在地下矿井工作的工程师,我深知这种“地下的地震”一旦发生,其破坏力是何其惊人,它不仅会瞬间摧毁采掘工作面,威胁到成百上千矿工的生命安全,更会给整个矿井带来毁灭性的打击,导致巨额的经济损失和长期的生产中断。因此,对于任何能够深入剖析冲击地压成因、预测其发生规律、并提出有效防治技术的研究成果,我都抱有极大的期待。我翻阅了大量的文献资料,也参加过不少相关的技术交流会,但总感觉对这个复杂的地质现象的理解仍停留在表面,缺乏一种系统性、理论性的支撑。这本书的出现,仿佛为我点亮了一盏明灯,它承诺要揭示冲击地压背后深层的科学原理,并且将这些理论与实际的工程技术紧密结合。我迫不及待地想知道,书中究竟是如何解释岩石在巨大的地应力作用下,为何会突然释放出巨大的能量,这种能量的产生机制究竟是怎样的?作者又是如何将这些理论转化为一套切实可行的监测、预警和控制体系的?我尤其关注书中关于采掘工艺优化、支护结构设计以及动力灾害预警与防治技术等方面的论述,因为这直接关系到我们日常的工作实践能否得到真正的提升。这本书的每一个字,都可能是我在矿山安全领域前进道路上的一个坚实脚印,我期待它能带给我前所未有的启示和帮助。

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我是一名在某大型煤炭企业负责安全生产管理的基层干部,多年的实践经验告诉我,冲击地压是我们工作中最大的潜在威胁之一。我们经常会遇到各种复杂的矿山地质条件,对冲击地压的认知和防治能力直接关系到我们矿井的安全生产。因此,一本能够提供系统理论指导和实用技术支持的书籍,对我们来说意义重大。《冲击地压理论与技术》这本书,正是我们迫切需要的。我希望这本书能够深入浅出地解释冲击地压的发生机理,让我们能够从根本上理解它是如何产生的。例如,书中是否会详细介绍不同地质条件下冲击地压的特点,以及如何通过地质勘察和力学测试来识别和评价冲击地压的危险性?在技术层面,我最关心的是那些可以直接应用于生产实践的防治技术。比如,书中是否会提供关于冲击地压监测系统的选型、安装和数据分析的指导?对于如何制定有效的冲击地压防治方案,比如合理的采掘顺序、顶底板管理、巷道支护设计等,书中是否有详细的说明和操作规程?我希望这本书能够帮助我们提升对冲击地压的认知水平,掌握更先进的防治技术,从而有效降低冲击地压的风险,确保我们矿井的安全生产。

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我是一位退休的地质工程师,曾长期在矿山一线工作,对冲击地压这个“地下魔鬼”有着深切的体会。在我的职业生涯中,我见证了多次冲击地压事件,每一次都惊心动魄,也让我们对科学研究和技术创新有了更迫切的需求。如今,看到《冲击地压理论与技术》这本书,我感到非常欣慰,它似乎汇聚了这些年来我们对冲击地压研究的成果和经验。我特别想知道,这本书在理论上是如何系统阐述冲击地压的成因机制的?比如,它是否会深入分析岩石在应力作用下的破裂过程,以及能量的积累与释放规律?对于那些导致冲击地压发生的有利地质条件,比如构造应力、岩体性质、开采扰动等,书中是否有更清晰的界定和量化方法?在技术应用方面,我期待书中能包含那些经过实践检验的、行之有效的防治措施。例如,书中是否会介绍当前最先进的冲击地压监测设备和预警方法,以及如何通过这些手段来提前发现危险?对于如何采取工程措施来降低冲击地压的风险,比如钻孔卸压、锚固加固、改变采掘参数等,书中是否能提供详细的施工指导和案例分析?这本书,对我来说,是一次宝贵的学习机会,它承载着我对矿山安全事业的牵挂,我期待它能为我们提供更强大的理论武器和技术支撑。

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