煤矿开采沉陷学/普通高等教育“十二五”规划教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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郭增长，柴华彬 编

图书标签:

• 煤炭
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• 工程
• 高等教育
• 教材
• 规划教材
• 矿山工程
• 灾害防治

出版社： 煤炭工业出版社

ISBN：9787502042356

版次：1

商品编码：11538968

包装：平装

丛书名： 普通高等教育“十二五”规划教材

开本：16开

出版时间：2013-09-01

用纸：胶版纸

页数：202

正文语种：中文

内容简介

　　《煤矿开采沉陷学/普通高等教育“十二五”规划教材》主要介绍了煤矿开采引起的岩层与地表移动规律、岩层及地表移动观测、开采沉陷预计、保护煤柱设计、建（构）筑物下采煤技术、水体下与承压水上采煤技术、铁路和公路下采煤技术、工业广场及井筒煤柱开采技术、开采沉陷对土地的影响及治理等方面的基础知识。
　　《煤矿开采沉陷学/普通高等教育“十二五”规划教材》可作为测绘工程、采矿工程、土木工程等专业本科、研究生的教材或参考用书，也可供从事开采沉陷和矿山测量研究的科研人员及矿山企业的工程技术人员阅读参考。

目录

第一章 绪论
第一节 概述
第二节 岩石的物理力学性质
第三节 开采引起岩层移动的机理
本章复习题

第二章 开采沉陷基本规律
第一节 岩层移动和破坏规律
第二节 地表下沉盆地的特征
第三节 地表移动和变形分布规律
第四节 开采沉陷的主要影响因素
本章复习题

第三章 开采沉陷特殊规律
第一节 断层条件下开采沉陷规律
第二节 向斜褶曲条件下开采沉陷规律
第三节 山区地表移动与变形规律
第四节 厚松散层开采地表移动规律
第五节 深部开采地表移动规律
本章复习题

第四章 地表及岩层移动观测
第一节 概述
第二节 地表移动观测站设计
第三节 地表移动观测
第四节 岩层移动观测
第五节 实测数据处理与分析
本章复习题

第五章 开采沉陷预计
第一节 概述
第一节 概述
第二节 概率积分法
第三节 地表任意点移动变形预计
第四节 其他预计方法简介
本章复习题

第六章 保护煤柱设计
第一节 概述
第二节 保护煤柱设计参数
第三节 建筑物保护煤柱设计
第四节 井筒保护煤柱设计
第五节 铁路保护煤柱设计
本章复习题

第七章 “三下”采煤
第一节 建筑物下采煤
第二节 铁路下采煤
第三节 公路下采煤
第四节 水体下采煤
第五节 承压水上采煤
本章复习题

第八章 工业广场及井筒保护煤柱开采
第一节 概述
第二节 开采对地面建筑物与设施的影响
第三节 开采对地下生产系统的影响
第四节 工业广场与井筒保护煤柱开采实例
本章复习题

第九章 开采沉陷对土地的影响与治理
第一节 土地和生态环境概述
第二节 开采沉陷对土地和生态环境的影响
第三节 开采沉陷对土地的影响评价及治理
第四节 矿区土地复垦方案
本章复习题
参考文献

矿山开采对地表环境影响与治理技术 内容简介： 本书深入探讨了矿山开采活动对地表环境产生的多方面影响，并系统阐述了应对这些影响的先进治理技术。作为一本详实的学术著作，本书旨在为地质工程、矿业工程、环境工程等相关专业的师生及科研人员提供权威的理论指导和实用的技术参考，同时也为矿山企业、政府监管部门及规划研究机构提供决策支持。 第一部分：矿山开采对地表环境影响机理 本部分详细剖析了不同类型矿山开采方式（如地下开采、露天开采）对地表造成的各种形态的沉陷，包括但不限于： 地表沉陷的形成与发展： 详细阐述了地下空峒充填、采空区冒落、围岩变形等导致地表下凹的物理力学机制。通过理论模型和实际案例，揭示了沉陷坑的形态、范围、深度及其随时间演变规律。 地表变形与裂缝： 深入研究了采矿诱发的地表倾斜、水平位移、拉张裂缝、挤压裂缝等形变现象。分析了岩土体性质、开采深度、采矿参数等因素对地表变形程度和裂缝分布的影响。 水文地质环境改变： 探讨了矿山开采对地下水位、地下水流场、泉水涌水量以及地表水系（河流、湖泊）的影响。分析了采空区对含水层的破坏、涌水导致的水文地质均衡破坏以及由此引发的土地干涸、地面塌陷等问题。 地质构造变形： 研究了矿山开采对区域地质构造稳定性可能带来的影响，包括诱发微震、改变应力场分布，甚至在特殊地质条件下可能对断层活动产生潜在影响。 工程建筑物破坏： 详细分析了地表沉陷和变形对各类地表建筑物（房屋、道路、桥梁、管线、铁路、水库大坝等）造成的破坏机理，包括基础破坏、结构变形、功能丧失等，并评估了其安全风险。 生态环境影响： 探讨了矿山开采对周边植被、土壤、野生动物栖息地、景观等方面造成的间接影响，以及由此可能引发的土地退化、生物多样性降低等问题。 第二部分：地表沉陷与变形监测技术 本部分重点介绍当前先进的地表沉陷和变形监测技术，确保对开采影响的实时、准确掌握： 传统监测方法： 回顾了经典的地面沉降监测手段，如导线测量、水准测量、三角测量等，并分析其在实际应用中的优缺点。 现代大地测量技术： 详细阐述了全球导航卫星系统（GNSS/GPS）、全站仪、电子测距仪等技术在地表形变监测中的应用。重点介绍高精度GNSS技术的连续监测模式及其数据处理流程。 遥感与航空摄影测量技术： 深入研究了差分干涉合成孔径雷达（DInSAR）、永久散射体合成孔径雷达干涉测量（PS-InSAR）、摄影测量（包括无人机摄影测量）在地表形变监测中的应用。重点分析这些技术在大范围、高密度监测中的优势。 倾斜与应变监测技术： 介绍地表倾斜仪、测斜仪、应变片等用于监测地表局部倾斜和应变变化的仪器和方法。 数据融合与可视化： 探讨了如何将不同监测技术获取的数据进行有效融合，构建多源监测信息平台，并通过GIS、三维建模等技术实现监测结果的可视化展示与分析。 第三部分：矿山开采沉陷与变形预测模型 本部分系统介绍构建预测模型的方法，为矿山开采前的规划和开采过程中的风险评估提供支持： 经验模型与半经验模型： 介绍基于统计分析和类比法的经验模型（如“W”曲线模型、抛物线模型等）及其适用范围。 基于物理力学机制的数值模型： 深入讲解有限元法（FEM）、离散单元法（DEM）等数值模拟方法在模拟采空区围岩变形、地表沉陷过程中的应用。重点分析模型参数的选取、网格划分、边界条件设定等关键环节。 机器学习与人工智能方法： 探讨了支持向量机（SVM）、神经网络（NN）、随机森林（RF）等机器学习算法在地表沉陷预测中的应用。分析大数据环境下，人工智能技术在提升预测精度和效率方面的潜力。 预测模型的验证与不确定性分析： 强调了模型预测结果与实际监测数据对比验证的重要性，并介绍了如何进行不确定性分析，评估预测结果的可靠性。 第四部分：矿山开采沉陷与变形综合治理技术 本部分为本书的核心内容之一，详细阐述了针对不同影响的综合治理策略和技术手段： 采空区充填技术： 固体充填： 详细介绍膏体充填、废石充填、尾矿充填等技术，包括充填材料的选择、充填工艺、充填设备、充填效果评估等。重点分析充填体对顶板支护、减少沉陷量的作用机理。 膏体充填： 深入介绍膏体充填技术，包括其配比优化、流动性控制、固化性能、固结沉降特性等，以及在复杂地质条件下的应用案例。 水力充填： 阐述水力充填的基本原理、工艺流程、介质选择、充填效果的影响因素，以及其在特定矿山环境下的适用性。 地表加固与修复技术： 注浆加固： 介绍水泥注浆、化学注浆、复合注浆等技术在处理地表塌陷、裂缝、地下空隙方面的应用，包括注浆材料、注浆压力、注浆范围的确定。 桩基与基础加固： 阐述为保护地表建筑物而采取的桩基施工、基础加固、隔震减震等工程措施。 土地复垦与生态修复： 介绍针对被开采破坏的土地进行平整、土壤改良、植被恢复、水土保持等生态修复技术，旨在恢复土地的生产功能和生态功能。 地下水调控技术： 截断、疏导与回灌： 介绍通过设置截断墙、修建排水沟、进行地下水回灌等措施，调节地下水流场，减轻对地表水文环境的影响。 注浆堵漏： 针对矿井涌水和地下水通道，采用注浆技术进行堵漏，控制地下水位的过度下降。 工程保护措施： 建筑物迁移与改造： 介绍对现有建筑物进行安全评估后，可能采取的迁移、加固改造或拆除重建等措施。 管线与交通设施的保护： 讲解为保护地下管线（水、电、气、通讯）和地上交通设施（道路、铁路）而采取的特殊防护设计和施工方法。 风险评估与预警系统： 风险评估体系： 建立基于地质条件、开采参数、监测数据和治理措施的综合风险评估模型。 预警系统构建： 开发实时监测数据与预测模型相结合的预警系统，实现对潜在风险的早期识别和预警。 第五部分：案例分析与未来展望 本部分通过实际矿山开采沉陷治理的典型案例，生动地展示理论知识在实践中的应用，并对矿山开采沉陷学未来的发展方向进行展望。 本书内容详实，理论与实践相结合，图文并茂，旨在为读者提供一个全面、深入了解矿山开采对地表环境影响及其治理技术的学习平台。

评分☆☆☆☆☆

我是一名煤炭企业负责技术开发的工程师，我们公司正在积极探索绿色开采和智能化采煤技术，以减少对环境的影响，提高资源利用效率。《煤矿开采沉陷学》这本书，作为“十二五”规划教材，它的内容与我们的技术研发方向息息相关。我希望这本书能够介绍一些能够减少地表沉陷的开采技术，例如充填采煤技术、综放采煤技术等，并深入分析这些技术在减少沉陷方面的优势和局限性。此外，随着智能化采煤技术的发展，采煤过程可以更加精细化和智能化，这对于控制地表沉陷是否能起到积极作用，我也非常感兴趣。我希望书中能探讨智能化采煤技术与沉陷控制之间的关系，例如，如何利用先进的监测和控制系统，实现对采煤参数的实时优化，从而最大程度地降低对地表的扰动。本书的“十二五”规划教材定位，意味着它应该包含了国家在煤炭开采技术发展方面的宏观指导和重点方向，这对于我们企业制定技术发展战略非常有参考价值。我希望书中不仅有理论介绍，还能提供一些工程实践中的案例，展示最新的绿色开采和智能化采煤技术是如何应用于实际矿井，并取得了哪些成效，特别是关于沉陷控制方面。

评分☆☆☆☆☆

我是一名煤矿企业负责安全生产的矿长，每天脑子里想的都是如何保证矿井的安全、稳定、高效运行，而地表沉陷的问题，一直是我心头的一块大石。一旦发生严重的沉陷，不仅可能影响矿井的正常生产，更重要的是，可能对周边的居民区、道路、管线等造成巨大的安全隐患。《煤矿开采沉陷学》这本书，作为“十二五”规划教材，它的出现，无疑是为我们基层管理者提供了一份重要的参考。《十二五”期间，国家对安全生产和环境保护的要求越来越高，我们必须更加科学、精准地预测和控制沉陷。我希望这本书能够提供切实可行的、操作性强的技术方法，帮助我们更好地评估不同采煤方案对地表沉陷的影响，提前制定有效的防治措施。例如，书中关于“采动应力场与地表位移的关系”的章节，如果能有详细的图解和计算公式，并结合实际工程案例，那将非常有帮助。另外，“采煤沉陷的监测技术”也是我们非常关心的一块内容，如何有效地利用现代监测手段，及时掌握沉陷动态，对于我们做出快速反应至关重要。我希望这本书能介绍各种监测技术的优缺点，以及在实际应用中的注意事项。这本书的书名简洁明了，看起来内容应该比较聚焦，不像一些泛泛而谈的理论书籍，更贴近实际工作需求。我已经准备好，仔细阅读这本书，从中汲取经验和方法，为矿井的安全生产保驾护航。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在煤炭行业摸爬滚打了十多年的老地质工程师，拿到这本《煤矿开采沉陷学》的时候，心里其实是既期待又有些审慎的。期待是因为，我们这个行业，技术更新迭代的速度虽然比不上互联网，但在安全生产和环境保护的压力下，知识的积累和传承显得尤为重要。尤其是在煤炭资源日益珍稀，开采深度和难度都在增加的当下，对地表沉陷的科学认知和精准预测，更是直接关系到矿井的经济效益、周边环境的安全，乃至老百姓的生命财产。这本书的出版，恰逢其时，作为“十二五”规划教材，它承载的不仅仅是知识，更是一种行业责任和对未来的期许。我翻开目录，看到诸如“采动地质”、“地表沉陷预测模型”、“采煤沉陷对地下水的影响”、“沉陷区土地复垦技术”等章节，这些都是我日常工作中经常会遇到、需要深入研究的课题。特别是“采动地质”这一块，我觉得是整个沉陷学的基础，只有深刻理解了采动过程中岩层、土体的变形破坏机制，才能更准确地把握沉陷的规律。而“预测模型”的章节，更是直接关系到我们能不能提前预警，采取有效的防治措施。我记得前几年，我们矿区附近有个村庄，就因为我们当时的沉陷预测不够精确，导致几户民房出现了严重的开裂，虽然最后得到了妥善安置，但过程中的波折和村民的担忧，至今让我心有余悸。所以，一本真正能指导实践，将理论与工程实际紧密结合的教材，对我们基层技术人员来说，是多么的宝贵。这本书的封面设计，虽然朴实无华，但给人一种沉甸甸的学术感，字体清晰，排版整洁，初步一看，就觉得是经过精心打磨的。我迫不及待地想深入研读，看看这本书的理论深度、模型新颖度以及案例的实用性，是否能真正解决我们工作中的痛点和难点，为煤炭行业的可持续发展贡献一份力量。

评分☆☆☆☆☆

我是一名初入煤矿行业的年轻技术员，对于《煤矿开采沉陷学》这本书，我怀着一种近乎虔诚的学习心态。在大学里，虽然接触过一些基础的地质力学和矿山工程的理论，但对于“采煤沉陷”这样一个具体的、与实际工程紧密相关的学科，我感觉自己还是一个新手。我的导师，一位经验丰富的教授，在推荐这本书的时候，用了“基石”来形容它，并特别强调了其作为“十二五”规划教材的权威性和系统性。我非常看重这一点，因为作为初学者，我最需要的就是一套系统、完整、且经得起时间检验的知识体系。我翻阅了这本书的章节，看到了从基础理论到应用技术的完整脉络。比如，关于“采动应力场分析”的章节，它详细阐述了采煤过程中，采空区周围岩体的应力分布如何变化，这是理解地层变形的基础；而“地表沉陷槽的形态特征”则直观地描述了沉陷在地面上呈现出的各种形态，这对于我们在现场进行观测和评估至关重要。书中提到的各种计算模型，如“经验模型”、“半经验模型”和“数值模拟模型”，我觉得能够为我提供从简单到复杂的不同层级的分析工具。我之前在实习时，就遇到过如何估算一个采煤工作面对周边建筑物影响范围的问题，当时非常头疼，因为缺乏有效的计算方法。这本书的出现，无疑为我打开了一扇窗。我特别期待书中能够提供一些实际的案例分析，比如，针对不同地质条件、不同开采方式下的沉陷案例，以及这些案例是如何通过书中的理论和模型来解释和预测的。如果书中还能包含一些最新的研究进展和技术动态，那就更好了，毕竟技术日新月异，跟上时代才能不被淘汰。这本书的纸质和印刷质量似乎也不错，翻阅起来手感很好，字迹清晰，没有明显的错别字，这对于长时间的阅读和学习非常重要。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在城市规划和土地利用规划部门工作的专业人士。在城市发展过程中，煤矿沉陷区往往面临着复杂的土地利用和生态修复挑战。《煤矿开采沉陷学》这本书，对我来说，是理解沉陷区特点、科学规划土地利用、并制定合理生态修复策略的重要参考。我希望书中能够详细介绍不同类型的煤矿沉陷区，例如，已废弃的采空区、正在采掘中的区域、以及沉陷后形成的水体、洼地等，以及这些区域的普遍特点和存在的问题。书中关于“沉陷区土地利用规划”和“沉陷区生态修复技术”的章节，是我特别关注的内容。例如，如何对沉陷区进行科学的土地承载力评估，哪些区域适合进行开发建设，哪些区域应该进行生态恢复。书中是否能提供一些成功的沉陷区土地利用转型和生态修复案例，例如，将沉陷区改造为湿地公园、农业用地、或者其他用途，并取得了良好的环境和社会效益。我希望这本书能够为我提供扎实的理论知识和实践指导，帮助我们制定更科学、更可持续的城市发展规划，最大限度地减少煤矿开采对土地资源和生态环境的负面影响。

评分☆☆☆☆☆

我是一名研究采矿工程的博士生，正在攻读关于煤层开采对地表影响的课题。《煤矿开采沉陷学》这本书，作为“十二五”规划教材，我对其内容和前沿性非常感兴趣。博士研究需要扎实的理论基础和最新的研究动态，这本书能否提供这方面的支持，是我评判其价值的关键。我特别关注书中是否涵盖了近年来在采煤沉陷预测模型、数值模拟方法、以及新型沉陷防治技术方面的最新研究成果。例如，基于大数据的沉陷预测方法、基于人工智能的沉陷风险评估技术，或者是一些在复杂地质条件下（如斜坡、断层附近）的沉陷控制策略，这些都是我研究方向上可能涉及的内容。我希望这本书能够深入探讨各种预测模型的数学原理、适用范围、以及在复杂工程问题中的应用局限性。同时，我也希望书中能够提供一些最新的沉陷监测技术，如高精度GPS、InSAR等在沉陷监测中的应用案例和数据处理方法。更重要的是，我希望这本书能够提供一些学术界和工程界在沉陷学领域最新的研究方向和尚未解决的科学问题，这将为我的博士论文选题和研究思路提供重要的启发。本书的出版社和“十二五”规划教材的定位，让我对其学术水平抱有较高的期望。我期待在书中看到严谨的学术论证、详实的实验数据，以及对未来研究方向的展望。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在环保部门工作的工程师，我关注煤矿开采对地表环境的影响已经有很多年了。《煤矿开采沉陷学》这本书，在我看来，是理解和评估这种影响的关键。我们经常需要处理因为煤矿开采导致的地面塌陷、地裂、水系改变等问题，这些问题不仅威胁到居民的居住安全，也可能对农田、湿地等生态系统造成不可逆的破坏。这本书作为“十二五”规划教材，其科学性和权威性对我评估相关项目、制定环境保护政策至关重要。我特别关注书中关于“采煤沉陷对地下水的影响”和“沉陷区生态环境恢复”的章节。地下水是矿区及周边地区重要的水源，采煤沉陷可能导致地下水位下降、地下水径流改变，甚至引起地下水污染。而一旦地表发生沉陷，原有的土地利用方式将被迫改变，如何进行科学的土地复垦，恢复生态功能，是我们亟待解决的问题。我希望这本书能提供详细的理论依据和实践指导，例如，如何量化沉陷对地下水文地质系统的影响，以及有哪些切实有效的沉陷区生态修复技术和成功案例。我知道，煤炭开采沉陷的研究是一个复杂的系统工程，涉及到地质、力学、水文、生态等多个学科。这本书能够将这些知识融会贯通，形成一个完整的学科体系，对我来说非常有价值。从封面和书名来看，这本书定位明确，内容扎实，应该能提供很多我需要的专业知识。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对地质科学和工程技术领域保持高度关注的科普爱好者。虽然我不是直接从事煤炭开采行业，但我对科学技术如何影响我们生活周遭的环境一直充满好奇。《煤矿开采沉陷学》这本书，虽然名字听起来比较专业，但我相信作为“十二五”规划教材，它应该包含了一些可以让我们普通大众理解的关于煤矿开采如何改变地表以及科学家如何应对这些挑战的知识。我希望书中能够用相对通俗易懂的语言，介绍采煤沉陷的基本原理，例如，煤层被挖走后，上覆的岩层和土壤是如何发生变化的，以及这些变化最终是如何在地表显现出来的。我尤其希望能看到一些形象的图解或照片，展示不同类型的沉陷，比如地面上的裂缝、下陷的房屋、改变的地貌等。如果书中能够通过一些生动的故事或案例，讲述科学家们是如何研究沉陷，如何预测沉陷，以及如何采取措施来减轻沉陷带来的影响，那将非常有吸引力。这有助于我们理解煤炭作为一种能源，在给我们带来便利的同时，也可能伴随着一些环境挑战，以及科学界是如何努力解决这些挑战的。我期待这本书能让我对“采煤沉陷”这个专业领域有一个初步但深刻的认识，满足我的好奇心，并让我对煤炭开采的复杂性有一个更全面的了解。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在房地产开发行业工作的工程师，我们公司在一些矿区附近有房地产项目，因此，我对煤矿开采沉陷对周边建筑物的影响非常关注。《煤矿开采沉陷学》这本书，对我来说，是了解这种影响以及如何规避风险的重要参考。我希望书中能够详细阐述采煤沉陷的各种形态，以及它们对不同类型建筑物（如住宅、高层建筑、基础设施等）可能造成的损害机理。例如，地裂、倾斜、不均匀沉降等，会对建筑物的结构安全产生怎样的影响，导致哪些破坏形式。同时，我也非常关注书中关于“沉陷对建筑物的影响评估”以及“建筑物防沉陷措施”的内容。例如，如何根据沉陷预测结果，对潜在受影响的建筑物进行风险评估，并制定相应的加固、保护或者搬迁方案。书中是否能提供一些针对不同建筑类型和不同沉陷程度的防沉陷技术案例，例如，基础加固、桩基保护、或者采用特殊的建筑结构设计来抵抗沉陷。我希望这本书的内容能够具有很强的指导意义，帮助我们在项目选址、建筑设计和施工过程中，充分考虑煤矿开采沉陷的潜在风险，并采取有效的措施，确保建筑物的安全和业主的权益。

评分☆☆☆☆☆

我是一名煤矿安全培训讲师，我的主要工作是为煤矿一线员工普及安全知识，包括采煤沉陷的危害和预防措施。《煤矿开采沉陷学》这本书，作为“十二五”规划教材，我希望它能成为我讲课的坚实素材库。煤矿工人往往是直接面对采煤沉陷风险的群体，让他们充分认识到沉陷的危害，掌握基本的应对方法，对于保障他们的生命安全至关重要。这本书的语言风格是否通俗易懂，内容是否能贴近一线工人的实际情况，是我最为关注的。我希望书中能够用生动的语言、图文并茂的方式，讲解采煤沉陷是如何发生的，它会对地面建筑物、道路、农田等造成哪些危害，以及在日常工作中，工人应该注意哪些事项，如何识别沉陷的早期迹象，遇到紧急情况该如何应对。特别是一些案例分析，如果能讲述一些真实发生的沉陷事故，并分析其原因和教训，一定会引起工人们的警惕，并让他们牢牢记住安全的重要性。另外，书中关于“沉陷区安全管理”或者“沉陷区域的应急处置”等内容，如果能提供一些操作指南，我可以在培训中直接引用。我希望这本书的内容能够具有很强的教育意义和实用价值，帮助我更有效地开展安全培训工作，提高工人们的安全意识和自我保护能力。