《煤矿围岩控制》以美国煤矿开采为工程背景,采用理论分析、数值计算和案例分析等方法,较全面系统地阐明了长壁式和短壁式煤矿开采中围岩控制及其相关问题。《煤矿围岩控制》可作为高等院校采矿工程专业本科生、研究生的教学参考书,以及从事煤矿技术研究的科研人员、煤矿企业生产和设计的工程技术人员参考。
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高等学校采矿工程专业本科生、研究生的教学参考书,以及从事煤矿技术研究的科研人员、煤矿生产、设计的工程技术人员参考。
彭赐灯,毕业于台湾大学采矿工程系,1965年赴美国学习,于1970年获得美国斯坦福大学采矿工程专业博士学位。现为美国国家工程院院士,西弗吉尼亚大学采矿工程系讲座教授,中国矿业大学和河南理工大学特聘教授。
1970~1974年,就职于美国矿业局双子城研究中心,从事岩石物理学方面的研究。1974年后一直执教于西弗吉尼亚大学采矿工程系,1978~2006年担任采矿工程系主任。于1981年发起并组织了每年一度的国际采矿岩层控制会议,并亲自对提交的每一篇会议论文进行研读和校核。该会议已成为世界煤炭行业学者进行学术交流的重要平台。1985年,发起并建立了“长壁工作面开采与岩层控制”研究中心,该中心在采矿工程领域占据重要地位。1998年被任命为美国西弗吉尼亚州煤炭与能源研究署主任,亲自参加并指导了100多项政府与企业资助的科研项目,项目总价值为1200万美元。先后获得11项国家和国际奖章,成功地指导了38位博士研究生和47位硕士研究生,出版采矿工程专业专著及教材4部,发表了354篇期刊论文和国际会议论文,所涉及的领域包含长壁式和房柱式开采、岩层控制、粉尘控制及地表下沉等。经常受邀做学术报告或讲学,同时还经常被大型会议邀请为会议主持人。
4.5全长锚固树脂预应力锚杆
全长锚固树脂预应力锚杆实际上由全长锚固树脂锚杆和预应力锚杆组成(图4.5.1)。在该锚杆的顶端插入一支速凝树脂(如2~10s)药卷,底部插入一支缓凝树脂药卷(如50s)。速凝树脂快速凝固,并起到锚固作用。钢筋锚杆下部的缓凝树脂还没有完全凝固前,在张力螺母向上拧紧期间会产生预紧力。张力螺母固定在预紧装置的端头,且在速凝树脂凝固前不能转动。速凝树脂凝固后,当施加的扭矩达到预紧力时,预紧力锁定装置(如变形螺纹或剪切销)将被剪断,张力螺母开始继续向上拧紧,并在锚杆的下部产生预紧力。然而,锚杆能够达到的最大预紧力在很大程度上取决于所采用的预紧装置及操作者的安装经验。据报道,锚杆的安装预紧力为2.7~4.5t。
全长锚固树脂预应力螺纹钢锚杆综合了机械式锚杆和全长锚固树脂锚杆的优点。在过去十年中,该锚杆的应用一直稳定增加。最理想的锚杆为预应力螺纹钢锚杆,可以通过一个步骤就可以安装,并且能保证达到所需要的预紧力。unrug和Thompson(2002),试验研究表明,采用墩头螺纹钢锚杆容易达到22.2~26.7kN的预紧力。
最近研制的全长锚固、高强度、机械胀壳式预应力锚杆为首选锚杆。顶板锚固系统采用直径为22.2mm、长度为1.8m的75级钢筋,安装在直径为35mm的钻孔中,锚杆预紧力为0.9t。为了减小安装压力,采用低插入阻力的树脂,并且机械外壳上的锯齿沟槽加工的较深,以方便树脂浆液在安装期间的流动。该系统成功地取代了2.4m长(两节)、机械胀壳式、树脂辅助锚固(0.61m长的树脂锚固剂)的预应力锚杆。
4.6桁架和悬吊锚索
4.6.1构件
在顶板锚固或其他常规方法无效时,作为解决顶板条件差问题的一种方法,顶板桁架于20世纪60年代末研制出来。
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