具体描述
《煤矿开采技术专业及专业群教材•矿山压力观测与控制》是国家示范高职院校建设煤矿开采技术专业的核心课程教材之一。本书是作者在多年教育教学工作的基础上，并广泛参阅了国内外的有关论著以及煤矿生产的成功经验之后编写而成的。本书打破了传统的学科体系教材编写模式，以工作过程为导向，系统设计课程内容，融“教、学、做”为一体，体现了高职教育“工学结合”的特色。在内容安排上，着重追求理论与实践并重，采取少而精的结构体系。本书共分6个部分内容，1个课程导入，5个学习情境，主要阐述了矿山压力形成分析、矿山压力观测、采准巷道压力控制、采煤工作面矿压观测、顶板控制、矿山动力现象分析及防治等方面。
《地下空间建造的未知疆域：力学行为与智能调控》 在人类文明不断向地下拓展的宏大进程中，我们面临着前所未有的挑战与机遇。从深邃的矿井到庞大的地下交通网络，再到战略储备设施，每一次对地下的深入探索，都意味着与一股强大而神秘的力量——地应力——的对话。这股力量，塑造着地球的内部结构，也直接影响着人类建造活动的稳定与安全。本书并非聚焦于特定矿业开采技术，而是将视角投向更广阔的地下空间建造领域，深入剖析岩体在承受巨大地应力时所展现出的复杂力学行为，并探索如何通过前沿的监测手段与智能化的控制策略，实现对这些地下结构的精准把握与有效管理。 本书旨在揭示地下空间建造过程中，岩体内部应力分布的动态变化及其对结构稳定性的深远影响。我们不仅仅关注应力的大小，更深入探讨应力的形态、传递机制以及其与围岩、支护结构之间的相互作用。通过严谨的理论推导与仿真模拟，本书将阐释不同地质条件下，岩体在时间与空间维度上应力演化的规律。这包括了初始地应力状态的测定、开挖诱发的应力重分布、以及长期服役过程中可能出现的应力松弛或积累现象。我们将详细介绍各种岩体材料的力学特性，如弹性模量、泊松比、内聚力、内摩擦角等，以及它们在地应力作用下可能表现出的塑性变形、脆性断裂、蠕变等非线性行为。 本书的另一核心在于对地下空间力学状态进行实时、精确的“透视”。我们汇集了当前在地质力学、岩石力学及工程监测领域最先进的观测技术与方法。这包括但不限于： 应力传感器与应变监测： 深入介绍各类应力计（如孔底应力计、三轴应力计）和应变片的工作原理、安装技术、数据采集与处理流程。我们将讨论如何根据不同的工程场景和监测目标，选择最合适的传感器类型，并优化监测布局，以获得最能反映真实力学状态的数据。 位移与变形监测： 详细阐述大地测量学中的高精度定位技术（如GPS、全站仪）在地表形变监测中的应用，以及钻孔测斜仪、拉线式测斜仪、水准仪等在地下结构内部位移与变形监测中的关键作用。我们将探讨这些技术如何捕捉围岩的沉降、隆起、侧向位移，以及支护结构的变形规律。 声发射与微震监测： 揭示岩体在加载过程中产生的微小声学信号和微震事件，并阐明这些现象与岩体损伤、裂隙扩展之间的内在联系。我们将介绍声发射定位技术、微震事件的震源参数反演，以及如何利用这些信息预测岩体失稳的风险。 孔隙压力与渗透性监测： 强调地下水对岩体稳定性的重要影响，介绍孔隙压力计、渗流监测系统的工作原理，以及如何通过这些监测数据评估地下水作用下的有效应力变化。 在对地下空间力学行为进行全面认知的基础上，本书将重点探讨如何基于实时的监测数据，实现对地下结构力学状态的智能调控。这部分内容将涵盖： 数据融合与模型耦合： 介绍如何将来自不同监测设备的异构数据进行有效融合，并通过数值模拟（如有限元法、边界元法）建立起反映实际工程环境的力学模型。我们将探讨如何将实时监测数据嵌入到这些数值模型中，实现对岩体应力分布、变形趋势的动态预测。 预警与风险评估： 基于监测数据与模型预测结果，本书将详细阐述构建多层次、多维度的预警系统。我们将介绍如何设定不同的预警阈值，以及如何根据预警级别采取相应的应急响应措施。风险评估将贯穿于整个地下空间建造周期，旨在量化潜在的失稳风险，为决策提供科学依据。 主动与被动调控策略： 探讨多种主动与被动调控手段，以应对监测到的不利力学变化。这包括但不限于： 预应力锚固与支护优化： 如何根据监测到的围岩变形，实时调整锚固长度、数量、张拉力，以及支护结构的刚度与布置，以主动约束围岩变形，消纳不均匀应力。 注浆与固结技术： 介绍不同种类注浆材料（如水泥浆、化学浆）的性能及其在地应力控制中的应用，如何通过注浆堵水、固结围岩，提高岩体的整体强度与稳定性。 排水与卸压技术： 探讨合理的水文地质控制策略，如地下水的疏导、区域性降压，以降低不利的水力作用对岩体稳定性的影响。 智能支护系统的开发与应用： 展望未来，本书将介绍如何将传感器、执行器与先进的控制算法相结合，构建能够自主感知、分析并响应环境变化的智能支护系统，实现对地下空间建造过程中力学行为的“主动管理”。 本书的目标读者群体包括但不限于：岩土工程、地下工程、隧道工程、水利工程、采矿工程、地质工程等相关领域的科研人员、工程师、设计者以及决策者。我们希望通过对地下空间力学行为的深度解析与智能调控策略的全面探讨，为读者提供一套系统性的理论框架与实践指导，帮助他们在应对日益复杂的地下工程挑战时，能够做出更明智、更安全、更经济的决策，从而在地下空间的开发利用中，书写新的篇章。
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