本书系统介绍了工程煤岩基本概念，静载、动载及动静组合加载下工程煤岩力学试验方法及力学特性，工程煤岩损伤本构模型，煤岩物性特征、锚固对其力学特性的影响，煤柱破坏失稳力学机制等内容。本书是作者近年来在地下煤岩力学特性与本构模型及应用研究方面的新成果，对于进一步深入认识地下煤岩力学响应具有一定的参考价值。
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1. 2007.09-2011.06，山东科技大学，采矿工程专业，本科
2. 2011.09-2014.06，山东科技大学，工程力学专业，硕士研究生
3. 2014.09-2017.06，山东科技大学，采矿工程专业，博士研究生1. 2017.09-2020.01，山东科技大学矿业与安全工程学院，采矿工程系，讲师
2. 2020.01-2024.03，山东科技大学能源学院，采矿系党支部书记，副教授、教授（2023.05）
3. 2023.08-今，国家能源集团宁夏煤业有限责任公司（流动站：北京科技大学）博士后
4. 2024.03-今，山东科技大学矿山灾害预防控制国家重点实验室培育基地，副主任，教授国家自然科学基金面上项目“冲击载荷下深部沿空巷道围岩锚固结构破坏失稳能量驱动机理”，编号52174122，负责人
目录
前言
第1章 绪论 1
1.1 工程煤岩的基本概念 1
1.1.1 煤岩的定义 1
1.1.2 工程煤岩概念 1
1.1.3 工程煤岩现实意义 3
1.2 煤岩力学性质试验装备及方法 4
1.2.1 煤岩力学试验装备 4
1.2.2 煤岩力学试验方法 12
1.2.3 煤岩力学特性基本认识 24
1.3 连续介质损伤力学基础 35
1.3.1 连续介质力学基本假定 35
1.3.2 损伤与损伤力学 36
1.3.3 损伤变量 37
第2章 静载荷下工程煤岩力学特性 39
2.1 试验方法 39
2.2 试验准备与方案 40
2.3 试验结果分析 42
2.3.1 煤岩单体变形破坏与声发射特征 42
2.3.2 岩性及组合形式对工程煤岩变形破坏的影响 43
2.3.3 煤岩高度比对工程煤岩变形破坏的影响 45
2.3.4 工程煤岩与传统试件力学行为对比 46
第3章 动及动静组合载荷下工程煤岩力学特性 49
3.1 试验方法 49
3.2 试验准备与方案 50
3.3 动载荷下试验结果分析 52
3.3.1 煤岩单体变形破坏特征 52
3.3.2 岩性及组合形式对工程煤岩变形破坏的影响 54
3.3.3 煤岩高度比对工程煤岩变形破坏的影响 58
3.4 动静组合载荷下试验结果分析 58
3.5 工程煤岩与传统试件力学行为对比 60
3.5.1 动载荷下工程煤岩与传统试件对比 60
3.5.2 动静组合载荷下工程煤岩与传统试件对比 64
第4章 工程煤岩损伤本构模型 66
4.1 静载荷下工程煤岩损伤本构模型 66
4.1.1 煤岩损伤本构模型修正 66
4.1.2 静载荷下工程煤岩中煤的损伤本构方程 68
4.2 动载荷下工程煤岩损伤本构模型 71
4.2.1 岩石时效损伤本构方程 71
4.2.2 动载荷下工程煤岩中煤的损伤本构方程 72
4.3 动静组合载荷下工程煤岩损伤本构模型 75
第5章 西部矿区典型煤岩物性特征与蠕变损伤本构模型 79
5.1 西部矿区典型煤岩矿物组分及微观结构 79
5.1.1 煤岩试样选取 79
5.1.2 煤岩矿物组分 79
5.1.3 煤岩微观结构 83
5.2 西部矿区典型煤岩主要物理力学性质分析 85
5.2.1 试件加工与准备 85
5.2.2 物理性质 86
5.2.3 力学性质 87
5.3 基于物性特征的蠕变损伤本构模型 94
5.3.1 物性成分与煤岩力学性质关系 94
5.3.2 蠕变损伤本构模型 98
5.3.3 算例验证 101
第6章 动载荷下锚固煤岩力学强化机制 103
6.1 锚固煤岩破坏特征及分析 103
6.1.1 试验装置及试样制备 103
6.1.2 试验方案及步骤 105
6.1.3 试验结果及分析 106
6.2 锚固煤岩强化力学机制 111
6.2.1 锚固煤岩石吸能增效机理 111
6.2.2 锚固煤岩体等效强化机制 115
6.3 锚固煤岩破坏失稳机理 118
6.3.1 锚固煤岩应力及变形弹塑性解 118
6.3.2 锚固煤岩破坏失稳力学判据 122
第7章 沿空掘巷小煤柱扩容失稳力学机制 128
7.1 沿空掘巷顶板结构与小煤柱受力分析 128
7.1.1 一次采动顶板结构与侧向支承压力 128
7.1.2 一次采动后煤岩损伤评价 131
7.1.3 沿空掘巷围岩变形分析 136
7.2 小煤柱扩容演化过程 146
7.2.1 完全塑性临界状态分析 146
7.2.2 扩容变形演化分析 149
7.3 不同宽度煤柱扩容变形破坏模拟分析 150
7.3.1 模型建立与模拟方案 150
7.3.2 模拟结果及分析 151
7.4 小煤柱扩容变形破坏失稳判据 155
7.4.1 煤柱破坏与失稳特征 155
7.4.2 支护对变形控制作用 156
7.4.3 支护条件下小煤柱失稳判据 156
7.5 小煤柱稳定性控制方法与实践 157
7.5.1 小煤柱稳定性控制原理与方法 157
7.5.2 小煤柱支护设计 161
7.5.3 工程实践分析 167
第8章 考虑顶板影响的煤柱变形破坏与失稳力学机制 170
8.1 顶板刚度对煤样破坏影响试验研究 170
8.1.1 试样制备 170
8.1.2 试验仪器及方案 171
8.1.3 试验结果与分析 173
8.2 顶板刚度对煤样能量积聚与释放影响 179
8.2.1 煤样变形破坏过程中的能量转化构成 179
8.2.2 煤样能量积聚与释放特征 181
8.3 基于刚度影响的煤样失稳能量准则 186
8.3.1 顶板能量释放对煤样变形破坏影响 186
8.3.2 顶板能量释放对煤样变形破坏影响评价 188
8.3.3 煤样失稳能量准则 190
8.4 顶板-煤柱联动失稳力学机制 196
8.4.1 顶板-煤柱结构稳定性 196
8.4.2 煤柱集中应力传递力学机制 199
8.4.3 顶板-煤柱联动破坏失稳机理 201
参考文献 210
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