书评

由张金才、张玉卓及刘天泉合著的《岩体渗流与煤层底板突水》是作者集１０余年的科研成果所写的专著．本书在煤层底板突水预测预报方面具有突出的贡献；在岩体渗流，尤其是渗流与应力耦合方面具有突破性的进展，是一本集理论研究及实际应用于一体，对科研及生产有指导意义的科技书籍．本书由中国地质出版社于１９９７年出版．　　针对我国矿井水害防治及岩体渗流等实际问题，本书对受水害威胁的煤层采动破坏特征及岩体渗流特征进行了系统的研究，提出了系统化、理论化的矿井底板突水预测判据，应用于煤矿生产，取得了很好的效果．作者提出的…     

计算控顶区顶板下沉量的简化方法

在设计综采工作面液压支架的支撑阻力、支柱初撑力等问题时,合理地确定控顶区工作面的顶板压力是关键的步骤,而获得准确的顶板压力的有效途径,则为掌握开采中顶板下沉量的具体数值。根据国内外的研究,顶板压力与顶板下沉量之间存在的双曲函数关系已得到不少实测资料的验证,即随着压力增加,顶板下沉量相应减小,但压力增加到一定程度后,顶板下沉量减小的速度变慢。     

采动引起的岩体变形及地下水流动的数值分析——非稳定流研究

根据Ｂｉｏｔ固结原理，提出非稳定流孔隙弹性有限元模型，用以研究长壁开采对岩层变形及岩层水地质环境的影响。研究表明，孔隙压力系数及相对压缩率为两个重要影响参数，特别是后对流体压力场变化起较大影响，且流体压力分布受固体应力分布控制。由采动引起的岩体变形因而对采场的水地质环境的变化起到决定性的影响。     

用力学方法研究岩层及地表移动

本文在力学模型的基础上,利用弹性理论的位移函数法导出了长壁采煤法采空区上方岩层及地表移动的函数表达式,同时给出了岩层及地表最大移动值的计算公式。利用本文的方法,通过对覆岩性质及结构进行分析,可以在缺少、甚至没有现场实测资料的条件下,计算出最大的水平及垂直移动值,弥补了传统的计算方法依赖于现场实测资料的缺陷,有利于新区矿井岩层和地表移动值的预计。文中将理论计算结果与实际观测值进行了对比,证实了本方法的可行性及准确性。     

澳大利亚海下采煤经验

澳大利亚东南部新南威尔士州的纽卡斯尔矿区共有22个井工开采的煤矿,其中的布尔乌德(Burwood)、兰普顿(Lambton)、约翰·达林(John Darling)等三个矿的部分井田伸入在南太平洋下面。另外,还有麦加利(Macquarie)、怀(Wyee)等煤矿的井田位于与南太平洋水相联通的麦加利(Macquarie)湖下面(图1)。很早以来,他们就在上述洋、湖等水体下采煤。采深一般200～300米,用房柱法开采,回收率40～50％。     

用相似材料模型研究条带法开采的煤柱支撑状态及覆岩和地表移动特征

本文通过相似材料模型试验探讨了条带法开采中条带煤柱的支撑状态及覆岩和地表移动问题。作者发现条带法开采中覆岩下沉量随深度的增大而减小等与长壁式开采覆岩移动不同的特征及其他一些重要规律。上述研究对探讨条带法开采的机理和效果具有一定的理论价值和实用意义。     

采动引起的岩体变形及地下水流动的数值分析：稳定流研究

提出的有限元模型可以有效地预计地表沉陷以及地下水的流动．实例分析表明，地层水力传导率与采动影响而引起的岩体变形紧密相连．水力传导率变化最大的地方发生在采区垮落带或严重裂隙带．研究表明，缩小开采宽度可有效减小采动对地表下沉及水力传导率的影响，特别是在采深增大的情况下     

条带法开采中条带尺寸的研究

本文用连续介质力学的理论,探讨了条带法开采的合理条带尺寸。根据条带法开采的特点,从力学模型中导出了条带煤柱的垂直采动应力和塑性区宽度的表达式及煤柱宽度和开采宽度的理论计算公式。本文导出的煤柱采动应力及塑性区宽度的表达式,对煤矿中的其他煤柱计算也具有一定的实用价值。     

煤柱的宽高比对其稳定性的影响

在井下开采工作中,总会遇到留设煤柱的问题。例如留设区段煤柱、顺槽煤柱、边界煤柱等等。从提高回采率的角度出发,一般希望将煤柱尺寸设计得尽可钥小,但为了保证煤柱具有较长时期的支承能力,则必须对留设的煤柱尺寸给予一定的限制,利用煤柱的宽高比来确定稳定煤柱的尺寸是一种简便有效的方法。 目前国外对煤柱合理的宽高比进行研究的方法不外乎经验法、试验法和计算法三种。所谓经验法,就是根据本矿区的特定条件,总结以往开采中留设煤柱的经验教训,然后确定一个适用的标准。例如澳大利亚将煤柱宽高比范围定为8至15,南非则将煤柱宽高比选作10。这些数字中都考虑了足够的安全系数,适用于这些国家“三下”开采条件。     

地表下沉盆地边缘鼓起过程中垂直移动与变形的关系

波兰学者A.萨武斯托维奇曾用弹性基础梁的方法给出能计算边缘鼓起的地表下沉剖面函数形式,但地表下沉盆地边缘并非总出现鼓起现象,有时实际鼓起量又小于萨氏公式中的计算鼓起量,因此其公式的应用受到一定限制;据此,探讨地表下沉盆地边缘由不鼓起到鼓起过程中移动与变形的关系具有一定实际意义。地表鼓起的原因尚未搞清,从一些实际资料分析,上覆岩层的岩性越硬,盆地边缘越易出现鼓起现象。笔者以萨氏公式为出发点,取地表最大下沉点为座标原点,按下沉