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內(nèi)容簡介

《煤巖破壞表面電位效應(yīng)理論與機(jī)制研究》主要研究煤巖受載破壞的表面電位效應(yīng)、規(guī)律、影響因素、產(chǎn)生機(jī)理及采動影響下現(xiàn)場煤體表面電位分布規(guī)律。建立了煤巖受載破壞表面電位實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，研究了煤巖單軸壓縮、拉伸、三點(diǎn)彎曲、摩擦、脹裂等不同加載方式下的表面電位特征規(guī)律及非線性特征，深入研究了不同因素對煤巖表面電位的影響規(guī)律及機(jī)理。研究了煤巖破壞應(yīng)變局部化與表面電位分布特征，研究了煤巖變形破裂過程和表面電位產(chǎn)生機(jī)理，建立了有限邊界煤巖表面電位的統(tǒng)計(jì)損傷計(jì)算模型、煤巖破壞自由電荷累積與煤巖本構(gòu)關(guān)系之間的聯(lián)系。研究了采動應(yīng)力下煤層表面電位的時(shí)空分布規(guī)律及其影響因素。對于煤巖破壞表面電位信號的深入研究，在礦山煤巖動力災(zāi)害危險(xiǎn)監(jiān)測、煤巖體應(yīng)力狀態(tài)及其穩(wěn)定性評估、隧道穩(wěn)定性測試、混凝土構(gòu)筑物安全性監(jiān)測等應(yīng)用方面具有重要的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
　　《煤巖破壞表面電位效應(yīng)理論與機(jī)制研究》可供從事煤巖動力災(zāi)害研究、煤巖物理力學(xué)性質(zhì)、采礦地球物理、巖土工程等領(lǐng)域的科技工作者、研究生、本科生及礦山安全工作者、工程技術(shù)人員參考。

作者簡介

李忠輝，1978年10月出生于河北省高邑縣，博士、副教授，博士生導(dǎo)師，中國煤炭學(xué)會會員。2007年畢業(yè)于中國礦業(yè)大學(xué)安全技術(shù)及工程專業(yè)，獲工學(xué)博士學(xué)位，目前在中國礦業(yè)大學(xué)安全工程學(xué)院工作，從事礦山安全、煤巖動力災(zāi)害監(jiān)測預(yù)報(bào)、煤巖表面電位效應(yīng)等方面的科研與教學(xué)工作。2009年獲全國百篇優(yōu)秀博士學(xué)位論文，入選教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計(jì)劃（2010）、江蘇省第四期“333高層次人才培養(yǎng)工程”（2011），獲得江蘇省高?！扒嗨{(lán)工程”優(yōu)秀青年骨干教師（2010）、中國礦業(yè)大學(xué)第七批青年學(xué)術(shù)帶頭人（2011）等稱號?，F(xiàn)主持國家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金項(xiàng)目1項(xiàng)，全國百篇博士學(xué)位論文作者專項(xiàng)資金項(xiàng)目1項(xiàng)，教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計(jì)劃項(xiàng)目1項(xiàng)，國家十二五科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目1項(xiàng)，完成中國礦業(yè)大學(xué)青年科研基金項(xiàng)目1項(xiàng)，校“啟航計(jì)劃”項(xiàng)目1項(xiàng)；作為主要研究人員參與國家自然科學(xué)基金、國家“十五”重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目、國家“十一五”科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目、國家973計(jì)劃、國家863計(jì)劃、國際合作項(xiàng)目等多項(xiàng)國家級科研項(xiàng)目；獲國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)1項(xiàng)（2006）、安全生產(chǎn)科技成果獎(jiǎng)1項(xiàng)（2011）、焦作市科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)1項(xiàng)（2009）；發(fā)表論文30余篇，其中被SCI收錄4篇，EI收錄15篇；獲國家發(fā)明專利2項(xiàng)；合著專著1部。

圖書目錄

1 緒論
1.1 引言
1.2 煤巖電磁輻射研究現(xiàn)狀
1.2.1 電磁輻射現(xiàn)象研究
1.2.2 電磁輻射機(jī)理研究
1.3 巖石破裂表面電位研究進(jìn)展
1.3.1 巖石破裂表面帶電現(xiàn)象
1.3.2 巖石破裂電位信號研究
1.3.3 地電場活動研究
1.4 巖石表面電位產(chǎn)生機(jī)理
1.5 煤巖表面電位研究中存在的不足
1.6 研究方法及研究內(nèi)容
1.6.1 研究方法
1.6.2 研究內(nèi)容

2 煤巖破壞表面電位實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)與實(shí)驗(yàn)方案
2.1 煤巖表面電位實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及試樣
2.1.1 煤巖表面電位實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
2.1.2 試樣及其制備方法
2.2 煤巖表面電位實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及方案
2.2.1 煤體表面電位實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
2.2.2 煤體表面電位實(shí)驗(yàn)步驟
2.2.3 煤巖表面電位實(shí)驗(yàn)方案

3 煤巖破壞表面電位特征及規(guī)律性
3.1 煤巖表面電位實(shí)驗(yàn)
3.1.1 煤巖單軸壓縮表面電位實(shí)驗(yàn)結(jié)果
3.1.2 煤巖拉伸表面電位實(shí)驗(yàn)結(jié)果
3.1.3 煤巖三點(diǎn)彎曲破壞表面電位實(shí)驗(yàn)結(jié)果
3.1.4 煤巖摩擦表面電位實(shí)驗(yàn)結(jié)果
3.1.5 煤樣破壞內(nèi)部電位變化規(guī)律
3.2 煤巖表面電位與載荷及其變化率的相關(guān)性分析
3.2.1 相關(guān)性分析理論
3.2.2 表面電位相關(guān)性分析結(jié)果

4 煤巖破壞表面電位的分形特征
4.1 表面電位的R-S分析
4.1.1 R-S分析
4.1.2 R-S分析結(jié)果
4.2 煤巖表面電位分形特征
4.2.1 分形概述
4.2.2 煤巖表面電位信號的分形特征
4.3 表面電位的多重分形
4.3.1 多重分形理論
4.3.2 表面電位多重分形譜

5 煤樣破壞應(yīng)變局部化與表面電位分布特征
5.1 煤樣破壞表面應(yīng)變場分布研究
5.1.1 煤樣受載表面應(yīng)變場
5.1.2 煤樣破壞應(yīng)變場分布實(shí)驗(yàn)研究
5.2 煤樣表面電位分布規(guī)律
5.2.1 表面電位空間插值理論
5.2.2 煤樣表面電位云圖
5.3 煤樣應(yīng)變局部化與表面電位集中化
5.3.1 煤樣破壞應(yīng)變局部化
5.3.2 煤樣表面電位分布集中化特征

6 煤巖表面電位的影響因素
6.1 電性參數(shù)對煤樣表面電位的影響
6.1.1 受載煤樣電阻率的實(shí)驗(yàn)研究
6.1.2 電阻率對煤樣表面電位的影響分析
6.2 加載方式對煤樣表面電位的影響
6.3 加載速率對表面電位的影響
6.4 煤巖缺陷對表面電位的影響
6.5 水分對煤巖表面電位的影響
6.5.1 水分對煤巖力學(xué)性質(zhì)的影響
6.5.2 水對煤樣表面電位影響的分析及實(shí)驗(yàn)
6.6 煤樣充放瓦斯的表面電位
6.6.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及實(shí)驗(yàn)方案
6.6.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析及探討
6.7 煤巖脹裂表面電位研究
6.7.1 實(shí)驗(yàn)研究
6.7.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

7煤巖破壞微觀過程及表面電位產(chǎn)生機(jī)理
7.1 煤巖變形破裂微觀機(jī)理分析
7.1.1 煤中的裂紋與缺陷
7.1.2 裂紋擴(kuò)展理論
7.1.3 裂紋的擴(kuò)展途徑
7.1.4 斷裂前破壞帶形成的微觀分析
7.1.5 煤巖變形破裂微觀機(jī)理總結(jié)
7.2 煤巖破裂表面電位機(jī)理
7.2.1 煤巖破裂自由電荷產(chǎn)生機(jī)理
7.2.2 受載煤巖的表面電位
7.2.3 煤巖表面電位的統(tǒng)計(jì)損傷計(jì)算模型

8 采動煤體表面電位的時(shí)空分布規(guī)律
8.1 地震、火山災(zāi)害地電異常測試
8.2 煤礦現(xiàn)場煤巖表面電位測試研究
8.2.1 表面電位測試裝置
8.2.2 測試場地概況
8.2.3 測試方式
8.3 采掘空間周圍煤體表面電位的時(shí)空變化規(guī)律
8.3.1 煤體表面電位的時(shí)間變化規(guī)律
8.3.2 煤體表面電位的空間變化規(guī)律
8.4 煤體表面電位的影響因素研究
8.4.1 機(jī)電設(shè)備對表面電位的影響
8.4.2 煤層注水對表面電位的影響
8.4.3 注水孔兩側(cè)煤體表面電位的分布
8.5 意義與展望
參考文獻(xiàn)