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內(nèi)容簡介

　　本書以石膏礦采空區(qū)安全管理為研究對象，在石膏礦床地質(zhì)分析基礎(chǔ)上，闡述了石膏礦常用采礦方法——房柱法的技術(shù)特征；在相似模擬基礎(chǔ)上分析了大面積采空區(qū)冒落誘發(fā)動力災(zāi)害的機(jī)理，建立了空氣沖擊氣浪風(fēng)速預(yù)測模型和冒落礦震強(qiáng)度預(yù)測模型；在總結(jié)部分礦山礦房頂板與采空區(qū)冒落失穩(wěn)規(guī)律的基礎(chǔ)上，基于可靠性理論建立了石膏礦采空區(qū)失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)模型，并對33個(gè)石膏礦進(jìn)行了風(fēng)險(xiǎn)分析。運(yùn)用FLAC3D對石膏礦采空區(qū)現(xiàn)狀穩(wěn)定性進(jìn)行了評價(jià)；進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，由于石膏礦巖的特殊物理力學(xué)性質(zhì)，蠕變效用顯著，擾動流變耦合作用加劇了礦柱與頂板圍巖的破壞進(jìn)程，更好地解釋了石膏礦采空區(qū)大冒落的周期性，提出了采空區(qū)大范圍巖移“隔離礦柱——關(guān)鍵層”控制體系，并基于此提出了石膏礦采空區(qū)處理關(guān)鍵技術(shù)，為石膏礦采空區(qū)治理奠定了基礎(chǔ)。本書可供科研院所研究人員，礦業(yè)類本科生、研究生和礦山企業(yè)技術(shù)與安全管理人員參考使用。

作者簡介

　　鄭懷昌，山東理工大學(xué)，中國硅酸學(xué)會非礦分會理事，教授，院長，針對石膏礦采空區(qū)大面積冒落引發(fā)的井下人員死亡、地表變形以及礦山地震等問題開展了調(diào)查研究，先后得到山東省自然科學(xué)基金和山東省科技攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目支持，并受山東省安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局委托，開展山東省境內(nèi)44家石膏礦采空區(qū)危險(xiǎn)性評價(jià)工作；先后為8家石膏礦山進(jìn)行了采空區(qū)穩(wěn)定性和采礦方法研究，近年來結(jié)合石膏礦山采空區(qū)利用，開展了石膏礦采空區(qū)長期穩(wěn)定性研究，圍繞石膏礦采空區(qū)安全發(fā)表學(xué)術(shù)論文十余篇，授權(quán)發(fā)明專利3項(xiàng)。

圖書目錄

引言1

第一章石膏礦開采技術(shù)3
1.1 石膏礦床地質(zhì)特征(石膏礦物物化性質(zhì))3
1.2 石膏礦采礦方法——房柱法5
1.2.1房柱法概述5
1.2.2房柱法實(shí)例6
1.3 遺留采空區(qū)災(zāi)害12
1.3.1采空區(qū)災(zāi)害類型及特征12
1.3.2礦山采空區(qū)災(zāi)害形式12

第二章石膏礦巖物理力學(xué)特征14
2.1 國內(nèi)外巖石流變研究14
2.2 石膏礦巖基本力學(xué)性質(zhì)16
2.2.1石膏巖石基本力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)研究17
2.2.2巖石流變本構(gòu)關(guān)系19
2.3 石膏礦巖蠕變22
2.4 擾動流變耦合作用24
2.4.1擾動流變耦合作用機(jī)理24
2.4.2不同情況下石膏巖石蠕變試驗(yàn)研究32

第三章石膏礦采空區(qū)災(zāi)變機(jī)理41
3.1 災(zāi)變機(jī)理簡介42
3.1.1國內(nèi)外研究綜述42
3.1.2礦山采空區(qū)災(zāi)害綜合分析44
3.2 沖擊氣浪50
3.2.1沖擊氣浪模擬試驗(yàn)研究50
3.2.2結(jié)論58
3.3 冒落型礦震59
3.3.1冒落型礦震模擬試驗(yàn)研究59
3.3.2冒落型礦震特征77

第四章石膏礦采空區(qū)穩(wěn)定性分析與評價(jià)79
4.1 石膏礦區(qū)的分析與評價(jià)79
4.1.1石膏礦采空區(qū)穩(wěn)定型分析與評價(jià)的復(fù)雜性79
4.1.2評價(jià)方法與模型83
4.2 穩(wěn)定性風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)84
4.2.1采空區(qū)風(fēng)險(xiǎn)性評價(jià)方法與指標(biāo)84
4.2.2穩(wěn)定性風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)實(shí)例(以類比模型法為例)88
4.3 石膏礦采空區(qū)長期穩(wěn)定性92
4.3.1長期穩(wěn)定性研究意義92
4.3.2石膏礦采空區(qū)長期穩(wěn)定性演變機(jī)制及破壞模式92
4.3.3多因素耦合作用下石膏礦采空區(qū)穩(wěn)定性演變97
4.3.4基于經(jīng)典力學(xué)石膏礦采場礦塊結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化及穩(wěn)定性研究99
4.3.5流變擾動等導(dǎo)致巖石力學(xué)參數(shù)變化后的礦塊結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化100

第五章石膏礦采空區(qū)處理方法與技術(shù)107
5.1 常用方法與技術(shù)評述108
5.1.1石膏礦采空區(qū)處理方法與關(guān)鍵技術(shù)研究108
5.1.2大面積采空區(qū)穩(wěn)定性控制體系109
5.1.3關(guān)鍵層對大規(guī)模巖層移動的控制122
5.1.4隔離礦柱與關(guān)鍵層匹配設(shè)計(jì)122
5.2 石膏礦采空區(qū)處理技術(shù)及其特點(diǎn)123
5.2.1封閉處理采空區(qū)123
5.2.2緩沖層對沖擊氣浪的緩沖作用129
5.2.3充填處理采空區(qū)138
5.2.4崩落法處理采空區(qū)139
5.3 強(qiáng)制崩頂處理采空區(qū)案例141
5.3.1礦山開采狀況141
5.3.2礦山采空區(qū)現(xiàn)狀142
5.3.3設(shè)計(jì)方案142

參考文獻(xiàn)149