我国的煤炭生产量和消费量均占世界的50%以上。随着大量的煤炭从地下采出，对地表各类建（构）筑物均造成了严重损害。不同类型的建 （构）筑物采动变形破坏特征不同。高耸构筑物如高压线铁塔、广播电视信号塔、烟囱、风电塔筒等，具有高度大、横截面积小等特点。本书针对高耸构筑物压煤开采问题，介绍了采动影响下地基基础与铁塔的协同变形理论，采动变形监测技术与变形破坏规律、高耸构筑物采煤方案的优化与保护技术体系等。本书的出版，对于提高煤炭资源采出率、预防和减轻高耸构筑物采动损坏具有重要意义，同时丰富和发展了煤矿采动损害保护理论与技术。

内容简介

本书主要介绍了矿区高耸构筑物采动影响下的变形特征，铁塔类高耸构筑物与基础、地基协同变形理论，高耸构筑物采动变形的现场监测方法、数值模拟方法和三维激光扫描监测方法，高耸构筑物下采煤技术与方案优化、高耸构筑物下采煤井上下保护技术及工程实践等。

本书可供从事“三下”采煤、开采损害与保护研究的科研人员及煤矿企业的工程技术人员阅读参考，也可作为高等院校采矿工程、安全工程、测量工程、防灾减灾工程等专业本科生、研究生教学参考。

章节节选

地表沉陷将引起地表建(构)筑物损坏，不同类型建(构)筑物的损坏特征不同。其中，地表高耸构筑物指的是高度较大、基础面积较小的结构，以水平荷载(特别是风荷载)为结构设计的主要依据，根据其结构形式可分为自立式塔式结构和拉线式桅式结构，所以高耸结构也称塔桅结构，主要包括高压输电线路铁塔、广播电视信号铁塔、烟囱等，如图1-4 所示。

建立的坐标系如图3-1 所示。

图3-1 坐标系统图

选取地表倾斜变形为40mm/m 的铁塔变形图、各单元的轴向应力分布图、铁塔综合位移分布图、杆件沿Y 轴的节点力矩图分别如图所示。

图4-8 不同地表倾斜变形下高压输电线路铁塔综合位移分布图(mm)

作者简介

郭文兵，男，博士（后），二级教授，博士生导师。现任河南理工大学能源科学与工程学院院长；河南省矿产资源绿色高效开采与综合利用重点实验室主任；河南理工大学绿色开采研究院院长；矿业工程河南省重点学科带头人；教育部矿业类专业教学指导委员会委员；中国煤炭学会煤矿开采损害技术鉴定委员会委员；中国岩石力学与工程学会矿山采动损害与生态修复专委会副主任委员等。《煤炭学报》、《采矿与安全工程学报》、《矿业科学学报》、《矿山测量》等期刊编委。“煤矿采动损害与保护技术”河南省创新型科技团队带头人，主持完成国家级精品课程1门。先后被评为“全国教材建设先进个人”、“河南省优秀专家”、“河南省政府特殊津贴专家”、“中原科技创新领军人才”、“河南省科技创新杰出人才”、“河南省学术技术带头人”、“河南省教育系统师德先进个人”等荣誉称号。

研究方向

绿色开采；采动损坏与保护

主要成果

主持国家自然科学基金（联合基金）重点项目、面上项目4项；教育部博士点基金项目、中国博士后科学基金项目、中原科技创新领军人才项目、河南省科技创新杰出人才项目、河南省杰出青年基金项目、河南省产学研合作项目及大型企业委托项目数十项。获省部级科技进步奖16项，其中一等奖3项、二等奖9项。在《Rock Mechanics and Rock Engineering》《煤炭学报》《岩土工程学报》《岩石力学与工程学报》《中国矿业大学学报》等期刊及国际期刊及学术会议上发表学术论文180余篇，其中被EI、SCI收录80余篇。出版专著、译著、中英文教材等9部。获国家发明专利12项。

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