本書內(nèi)容主要包括：深部巷道典型破壞模式及影響因素分析、典型形狀巷道圍巖應(yīng)力分布規(guī)律分析、深部巷道等強(qiáng)支護(hù)控制理論模型研究及其工程現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，最終形成深部巷道等強(qiáng)支護(hù)控制技術(shù)。本書以深部巷道圍巖大變形為切入點(diǎn)，分析了深部巷道圍巖典型破壞模式及圍巖變形破壞因素，實(shí)驗(yàn)研究了錨桿與圍巖相互作用機(jī)理，獲得了合理的三徑匹配，初步建立了基于高應(yīng)力狀態(tài)的深部巷道等強(qiáng)支護(hù)控制理論模型，發(fā)明了矩形(梯形)和圓形(橢圓形、馬蹄形)巷道圍巖等強(qiáng)支護(hù)控制方法，模擬及工程實(shí)踐驗(yàn)證了等強(qiáng)支護(hù)控制的可行性。

本書綜合理論分析、數(shù)值模擬、物理試驗(yàn)、工程測(cè)試和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)等手段,探討了煤礦巷道在掘支過程中的時(shí)效規(guī)律,包括圍巖的漸進(jìn)變形、破壞和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性三方面;通過微觀視角闡述了時(shí)效圍巖的變化機(jī)理,推導(dǎo)了圍巖的范圍邊界與時(shí)間變化之間的關(guān)系函數(shù),構(gòu)建了時(shí)效圍巖應(yīng)力和位移的解析計(jì)算方法;探究了預(yù)應(yīng)力錨桿的時(shí)效支護(hù)機(jī)理,歸納了預(yù)應(yīng)力錨桿與圍巖相互作用的應(yīng)力解析計(jì)算方程,并在錨桿的解析方程中引入了時(shí)間變量;研究了錨桿的支護(hù)長(zhǎng)度和預(yù)應(yīng)力等參數(shù)的最優(yōu)值,確定了最優(yōu)參數(shù)的衡量方法,為時(shí)效支護(hù)提供了設(shè)計(jì)依據(jù)。

本書針對(duì)西部煤炭高強(qiáng)度開采下頂板垮落和地下水滲漏等地質(zhì)災(zāi)害與水資源流失等環(huán)境損傷問題，以神東礦區(qū)大柳塔煤礦為依托，運(yùn)用煤礦工程地質(zhì)學(xué)、巖石（體）力學(xué)、巖體水力學(xué)及采礦工程等理論，采用實(shí)驗(yàn)研究、理論分析、物理模擬試驗(yàn)和數(shù)值模擬計(jì)算等方法開展了煤炭高強(qiáng)度開采上覆巖層變形破壞及其滲透性評(píng)價(jià)研究，揭示了不同巖性巖石全應(yīng)力-應(yīng)變-滲透性規(guī)律，并建立了巖體滲透系數(shù)與應(yīng)力應(yīng)變之間的三維關(guān)系和模型。研究了煤炭開采上覆巖層破斷及裂隙演化規(guī)律和超大工作面應(yīng)力-位移變化規(guī)律及其控制機(jī)理，分析了不同煤柱錯(cuò)距的覆巖裂隙場(chǎng)

本書以煤層沖刷帶為工程背景,采用理論分析、室內(nèi)試驗(yàn)、數(shù)值模擬及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐等方法,對(duì)不同巖性和不同煤-巖高度比的煤-巖結(jié)構(gòu)體在循環(huán)加卸載作用下的力學(xué)特性、能量演化特征及失穩(wěn)破壞機(jī)制進(jìn)行深入研究。并根據(jù)工作面前方能量?jī)?chǔ)存的特點(diǎn),從能量釋放角度提出了判斷系數(shù)(Q)的概念,利用能量判斷系數(shù)對(duì)工作面在煤層沖刷帶推進(jìn)過程中的能量變化規(guī)律進(jìn)行了分析。并通過微震監(jiān)測(cè)法和鉆屑法驗(yàn)證了能量判斷系數(shù)的可靠性,為預(yù)測(cè)沖擊的發(fā)生提供了新的思路。

本書針對(duì)采動(dòng)影響型地下煤火區(qū)域內(nèi)多空隙介質(zhì)演化過程難以量化表征和熱流固耦合致災(zāi)機(jī)制不明這兩大難題,首先研究地下開采擾動(dòng)巖層移動(dòng)規(guī)律,其次提出地下開采擾動(dòng)巖層破裂與表征模型,然后構(gòu)建地下開采擾動(dòng)巖層空隙率分布模型并分析空隙率的三維、非均勻、動(dòng)態(tài)、隨機(jī)分布規(guī)律,最后介紹巖層空隙率分布模型在采動(dòng)影響型地下煤火研究中的應(yīng)用,為地下煤火災(zāi)害的治理提供關(guān)鍵理論和技術(shù)支撐,服務(wù)國家煤炭工業(yè)綠色發(fā)展重大需求。

本書以實(shí)驗(yàn)室測(cè)試、數(shù)值模擬、理論分析、室內(nèi)實(shí)驗(yàn)等手段,從突出煤層頂?shù)装鍘r性、地應(yīng)力特征、煤層氣含量、煤體結(jié)構(gòu)特征、頂?shù)装鍘r性物性參數(shù)、煤體及頂?shù)装辶严兜确矫?分析了突出煤層頂?shù)装鍖?shí)施分段壓裂的差異、特點(diǎn);運(yùn)用重慶大學(xué)自主研發(fā)的多場(chǎng)耦合煤層氣開采物理模擬試驗(yàn)系統(tǒng),開展了煤巖真三軸水力壓裂模擬試驗(yàn)、突出煤層頂板壓裂鉆孔層位模擬試驗(yàn),揭示了復(fù)雜縫網(wǎng)結(jié)構(gòu)形成的實(shí)驗(yàn)條件,分析了不同壓裂鉆孔層位對(duì)壓裂裂縫擴(kuò)展的影響特征;通過數(shù)值模擬軟件分析了最小水平主應(yīng)力、應(yīng)力比、巖層間彈性模量、壓裂巖層等對(duì)壓裂裂縫擴(kuò)展的

煤礦豎井井筒經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)井壁□形、破裂，尤其是會(huì)出現(xiàn)□部甚至全部垮塌，不僅帶來的是巨大的經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)損失，更嚴(yán)重的可能導(dǎo)致人員傷亡。由于所處地層條件復(fù)雜多樣，地質(zhì)性質(zhì)千差萬別，煤礦豎井井筒維護(hù)存在著難度大、安全性差、成本高等問題。本專著以黑龍江省鶴崗市鶴崗礦業(yè)集團(tuán)益新礦混合井豎井塌落井筒工程加固為背景，采用數(shù)值分析技術(shù)和優(yōu)化理論，并結(jié)合工程實(shí)踐和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，在探索正確的礦井豎井井筒加固理論、選擇安全可靠的支護(hù)方法、確定經(jīng)濟(jì)合理的支護(hù)參數(shù)以及實(shí)用高效的施工工藝等方面進(jìn)行了較為詳盡的研究與探索。

本書結(jié)合著作者在三山島金礦長(zhǎng)期的工程經(jīng)驗(yàn)，系統(tǒng)的總結(jié)了大型海底金礦地質(zhì)隱患的探測(cè)、處理技術(shù)及監(jiān)測(cè)技術(shù)，可為海底金礦的安全高效開采提供技術(shù)支撐，主要內(nèi)容包括海底資源開采概述、三山島金礦西南翼礦段工程地質(zhì)評(píng)價(jià)及三維模型、應(yīng)力-滲流耦合作用下的破碎礦巖物理力學(xué)特性及本構(gòu)模型、海底基巖開采隱伏采空區(qū)及塌陷區(qū)分布、海底破碎礦巖及采空區(qū)充填注漿加固技術(shù)、基于多源信息融合的破碎礦巖穩(wěn)定性評(píng)價(jià)、海底破碎礦巖穩(wěn)定性多元立體綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及海底破碎礦巖穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析。

傳統(tǒng)的房柱式短壁開采方法以留煤柱支撐上覆頂板，存在著資源浪費(fèi)量大的嚴(yán)重問題，因此研究不留煤柱的頂板全垮落法短壁連采技術(shù)對(duì)提高煤炭資源回收率、實(shí)現(xiàn)特殊條件下的邊角煤安全高效開采具有重要的意義，此技術(shù)研究與應(yīng)用在國內(nèi)尚屬首次。采用頂板全垮落法的短壁連采技術(shù)，需要對(duì)覆巖頂板的運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行系統(tǒng)研究，分析頂板巖層結(jié)構(gòu)以及對(duì)工作面礦壓顯現(xiàn)有明顯影響的巖層運(yùn)動(dòng)規(guī)律，包括其極限運(yùn)動(dòng)步距以及極限懸頂面積。因此本文采用理論分析、實(shí)驗(yàn)室相似材料物理模擬、計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的方法對(duì)全垮落法短壁連采覆巖組合動(dòng)態(tài)運(yùn)

本書介紹了晉城礦區(qū)寺河煤礦3號(hào)煤的煤巖特征、煤巖的抗拉強(qiáng)度、單軸抗壓強(qiáng)度、三軸抗壓強(qiáng)度和單軸壓縮條件下的聲發(fā)射特征。根據(jù)寺河煤礦煤巖力學(xué)特征，用ANSYS有限元模擬軟件進(jìn)行了煤儲(chǔ)層水力壓裂模擬實(shí)驗(yàn)研究。根據(jù)模擬結(jié)果闡述了巖層無裂縫時(shí)的破裂特征、先存列縫對(duì)壓裂的影響，以及煤巖各向異性的力學(xué)特征對(duì)煤儲(chǔ)層壓裂的影響。