采礦實用技術(shù)叢書--井巷工程

叢書前言

20世紀以來，礦產(chǎn)資源被人類持續(xù)、大規(guī)模、掠奪性地開發(fā)，資源枯竭與社會需求的矛盾日顯突出。如何保持礦產(chǎn)資源的可持續(xù)發(fā)展和利用已成為國家層面上的重要課題，而作為礦業(yè)工作者，我們的責(zé)任就在于如何更科學(xué)、合理、高效地開采礦業(yè)。

采礦工業(yè)是一種最基礎(chǔ)的原材料工業(yè)，在人類現(xiàn)代文明的進程中，采礦業(yè)是最早興起的工業(yè)之一。采礦工程是一個龐大而且復(fù)雜的系統(tǒng)工程，牽涉面很廣，綜合性很強。除采礦方法本身以外，它由開拓、運輸提升、供電、排水、充填、供氣、供水和通風(fēng)系統(tǒng)等8大系統(tǒng)構(gòu)成，缺一不可。采礦生產(chǎn)是從地殼中將可利用物質(zhì)開采出來的行為、過程或作業(yè)，直接為礦物加工工程提供礦石，然后成為能源、冶金、化工、建材等行業(yè)的原料。而要完成這樣一種工程行為，勞動者和管理者必須對采礦工藝流程和支撐采礦工程的相關(guān)專業(yè)知識有足夠的了解和掌握。

《新編采礦實用技術(shù)叢書》(下簡稱《叢書》)是在原《采礦實用技術(shù)叢書》的基礎(chǔ)上重新編著的。《叢書》根據(jù)我國礦山企業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展特點和實際需求進行改編，增加了采礦生產(chǎn)技術(shù)的最新研究成果，并新增了礦山法律法規(guī)解讀和礦山數(shù)字化方面的內(nèi)容。全書共有11個分冊，即《礦床地下開采》、《礦床露天開采》、《礦山地壓測試技術(shù)》、《井巷工程》、《礦山工程爆破》、《礦井運輸與提升》、《礦井通風(fēng)與防塵》、《礦山安全工程》、《礦山工程機械》、《計算機在礦業(yè)中的應(yīng)用》和《礦山安全生產(chǎn)法規(guī)讀本》。

《叢書》結(jié)合礦山生產(chǎn)實際，強調(diào)實用性與可操作性。從采礦的基礎(chǔ)知識入手，深入淺出，圖文并茂，通俗易懂，可讀性強?！秴矔贩謨宰髡呔哂卸嗄甑慕虒W(xué)和科研實踐經(jīng)驗，從而使圖書的內(nèi)容更符合礦山技術(shù)人員的需求，也為生產(chǎn)管理人員提供了有益的借鑒。

《叢書》適合礦山采礦工程技術(shù)人員、勞動者、礦山企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)、技術(shù)和安全生產(chǎn)管理人員閱讀，也可作為礦山企業(yè)采礦工程的培訓(xùn)教材。同時，也可選作礦業(yè)類大專院校相關(guān)專業(yè)教材或教學(xué)參考書。

編者

前言

地壓問題是礦山開采過程中最主要的安全問題，地壓現(xiàn)場監(jiān)測是進行地壓預(yù)測預(yù)報的最重要和最可靠的手段。盡管爆破震動、采空區(qū)探測及充填體穩(wěn)定性測試等不是嚴格意義上的地壓測試問題，但均為礦山采礦工程中常用的測試、監(jiān)測手段，與地壓問題密切相關(guān)。

《礦山地壓測試技術(shù)》是《新編采礦實用技術(shù)叢書》的一種。

本書從工程實際應(yīng)用的角度出發(fā)，詳細介紹了礦山地壓監(jiān)測中常用的儀器、測點布置、安裝、記錄與分析方法，并列舉了多個礦山工程應(yīng)用實例。全書以應(yīng)用為主，共11章，其中第1章概述了礦山地壓測試技術(shù)的相關(guān)概念與現(xiàn)狀；第2～10章著重介紹了礦山地壓監(jiān)測實用技術(shù)與方法，包括所用儀器設(shè)備、具體測量步驟、注意事項、測量結(jié)果記錄與分析、工程應(yīng)用等；第11章概要地提出了地壓測試中存在的問題及有關(guān)地壓防范措施以及地壓監(jiān)測對于采礦生產(chǎn)的指導(dǎo)意義。本書具有言簡意賅、實用性強的特點，適合于礦山采礦一線技術(shù)人員及大中專院校采礦工程、巖土工程、交通工程等相關(guān)專業(yè)使用，也可作為礦山、公路交通、鐵道、水電、市政、國防等部門從事地下工程設(shè)計、研究參考用書。

本書參考文獻很多，在此謹向這些文獻的作者表示感謝。

由于編者水平有限，加之時間倉促，書中不妥之處在所難免，懇請各位專家、學(xué)者和廣大讀者批評指正。

編著者

《礦山地壓測試技術(shù)》適合于礦山采礦一線技術(shù)人員和安全監(jiān)管人員參考，也可作為大中專院校采礦工程、巖土工程、交通工程等相關(guān)專業(yè)的教材。

第1章 緒論

1.1 礦山地壓

1.1.1 地壓形成和分類

1.1.2 巷道地壓

1.1.3 采場地壓

1.2 地壓監(jiān)測

1.2.1 監(jiān)測的重要性與主要內(nèi)容

1.2.2 常規(guī)監(jiān)測方法

1.2.3 地壓監(jiān)測新進展

第2章 光彈性應(yīng)力計

2.1 基本構(gòu)造與測量原理

2.2 測孔布置與安裝

2.3 觀測結(jié)果定量化

2.3.1 條紋級數(shù)的獲得

2.3.2 率定試驗

2.3.3 圖像識別

2.4 監(jiān)測結(jié)果分析

2.4.1 穩(wěn)定性等級與關(guān)鍵承載點

2.4.2 用應(yīng)力增量進行礦柱穩(wěn)定性分析

2.5 應(yīng)用實例

2.5.1 遂昌金礦中的應(yīng)用

2.5.2 銀山鉛鋅礦中的應(yīng)用

2.5.3 鳳凰山銅礦中的應(yīng)用

第3章 聲波測試

3.1 常用儀器與使用

3.1.1 聲波換能器

3.1.2 聲波儀

3.2 測試技術(shù)

3.2.1 換能器的布置方法

3.2.2 測試方案與基本要求

3.3 工程應(yīng)用

3.3.1 圍巖松弛帶測試

3.3.2 張開裂隙延伸深度測定

3.3.3 聲波測井

3.3.4 材料強度評估

3.3.5 礦（巖）柱穩(wěn)定性評估

3.4 應(yīng)用實例

3.4.1 遂昌金礦

3.4.2 銀山鉛鋅礦

3.4.3 東溝鉬礦

第4章 探地雷達檢測

4.1 檢測原理與方法

4.2 現(xiàn)場量測技術(shù)

4.2.1 對檢測對象的分析

4.2.2 測網(wǎng)布置

4.3 數(shù)據(jù)處理和資料解釋方法

4.4 應(yīng)用實例

4.4.1 銀山鉛鋅礦中的應(yīng)用

4.4.2 武山銅礦中的應(yīng)用

第5章 巖石聲發(fā)射

5.1 概述

5.1.1 聲發(fā)射的概念

5.1.2 聲發(fā)射檢測的基本原理與特點

5.1.3 聲發(fā)射技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域

5.2 聲發(fā)射傳感器

5.2.1 傳感器結(jié)構(gòu)

5.2.2 傳感器耦合和安裝

5.2.3 傳感器分類和用途

5.3 聲發(fā)射檢測系統(tǒng)

5.3.1 單通道系統(tǒng)

5.3.2 多通道系統(tǒng)

5.4 聲發(fā)射信號處理方法

5.4.1 波形特性參數(shù)

5.4.2 分析識別技術(shù)

5.4.3 主要預(yù)測方法

5.5 工程應(yīng)用

5.5.1 巖體穩(wěn)定性的聲發(fā)射監(jiān)測

5.5.2 原巖應(yīng)力測量中的應(yīng)用

第6章 巖體原位應(yīng)力測試

6.1 概述

6.2 應(yīng)力恢復(fù)法

6.2.1 測量原理

6.2.2 儀器設(shè)備

6.2.3 測試步驟

6.2.4 資料整理

6.2.5 實際應(yīng)用及評價

6.3 水壓致裂法

6.3.1 測試原理

6.3.2 主要儀器設(shè)備

6.3.3 測試要點

6.3.4 資料整理

6.3.5 方法評價及適用范圍

6.4 剛性包體應(yīng)力法

6.4.1 液體式應(yīng)力計

6.4.2 電阻應(yīng)變片式應(yīng)力計

6.4.3 壓磁應(yīng)力計

6.4.4 鋼弦應(yīng)力計

6.5 套孔應(yīng)力解除法

6.5.1 應(yīng)力計的結(jié)構(gòu)

6.5.2 現(xiàn)場測量步驟

6.5.3 主應(yīng)力大小及方向的計算

6.5.4 應(yīng)用實例

6.6 局部應(yīng)力解除法

6.6.1 切槽解除法

6.6.2 鉆孔全息干涉測量法

6.7 松弛應(yīng)變測量法

6.7.1 微分應(yīng)變曲線分析法

6.7.2 非彈性應(yīng)變恢復(fù)法

6.7.3 孔壁崩落測量法

6.8 地球物理探測法

6.8.1 聲波觀測法

6.8.2 超聲波譜法

6.8.3 原子磁性共振法

6.8.4 放射性同位素法

第7章 采空區(qū)激光探測

7.1 探測儀器及使用

7.2 探測原理與方法

7.2.1 探測原理

7.2.2 探測主要技術(shù)指標

7.2.3 常規(guī)探測方法

7.3 探測結(jié)果的處理分析

7.4 工程實例

7.4.1 太白金礦大采空區(qū)分段探測

7.4.2 永平銅礦深孔爆破空區(qū)實測

第8章 爆破振動測試

8.1 工程爆破地震波的傳播特性

8.2 爆破參數(shù)對爆破地震波的影響

8.3 工程應(yīng)用

8.3.1 永平銅礦94m臺階爆破地震效應(yīng)實測

8.3.2 武山銅礦充填法采場頂板爆破振動測試

8.3.3 白山泉鐵礦中深孔微差爆破振動效應(yīng)測試

第9章 位移、應(yīng)變、壓力等其他監(jiān)測

9.1 位移監(jiān)測

9.1.1 單點位移計

9.1.2 多點位移計

9.1.3 收斂位移量測

9.1.4 工程應(yīng)用實例

9.2 應(yīng)變量測

9.2.1 常用儀器與使用

9.2.2 工程應(yīng)用實例

9.3 力的量測

9.3.1 液壓枕

9.3.2 壓力計

9.3.3 鋼筋測力計

第10章 多源監(jiān)測與耦合分析

10.1 概述

10.2 巖體穩(wěn)定性多源監(jiān)測

10.2.1 應(yīng)力

10.2.2 位移

10.2.3 聲發(fā)射

10.3 監(jiān)測數(shù)據(jù)的耦合分析

10.3.1 應(yīng)力與聲發(fā)射

10.3.2 位移與聲發(fā)射

10.4 工程應(yīng)用

10.4.1 鳳凰山銅礦應(yīng)用實例

10.4.2 焦沖金礦應(yīng)用實例

第11章 地壓測試問題與地壓控制管理

11.1 地壓測試中存在的問題

11.1.1 監(jiān)測數(shù)據(jù)誤差分類

11.1.2 系統(tǒng)誤差一般處理原則

11.2 地壓控制管理

11.2.1 礦山地壓災(zāi)害隱患分析

11.2.2 地壓災(zāi)害控制與治理

11.2.3 地壓控制管理展望

參考文獻