高应力碎裂围岩巷道变形控制技术

《特大型镍矿充填法开采技术著作丛书》序一

《特大型镍矿充填法开采技术著作丛书》序二

《特大型镍矿充填法开采技术著作丛书》序三

《特大型镍矿充填法开采技术著作丛书》编者的话

前言

第1章 绪论

1.1 金川镍矿简介

1.2 矿山工程概况

1.3 矿山开采面临的主要问题

1.3.1 露天矿边坡倾倒变形破坏

1.3.2 上部巷道工程塌方垮冒

1.3.3 巷道支护结构破坏严重

1.3.4 深部巷道变形地压凸显

1.4 围岩变形与稳定性控制研究综述

1.4.1 巷道掘进支护研究阶段划分

1.4.2 巷道掘进支护研究成果简介

1.5 高应力碎裂巷道变形控制技术

1.5.1 高应力碎裂围岩变形机理

1.5.2 支护设计的理论与方法

1.5.3 施工设备开发与应用

1.5.4 施工管理和评价体系

1.6 本章小结

第2章 二矿区一期工程井巷支护试验

2.1 开拓巷道变形破坏调查与分析

2.1.1 变形破坏类型与特征

2.1.2 巷道变形破坏影响因素

2.1.3 巷道围岩变形测量与控制

2.2 采准巷道喷锚支护设计与现场

2.2.1 试验采准巷道岩层特性

2.2.2 类似岩层支护巷道松动破坏分析

2.2.3 试验巷道支护型式与支护参数

2.2.4 锚杆锚固性能拉拔试验与分析

2.2.5 现场试验效果与总结

2.3 不良岩层巷道注浆与支护试验

2.3.1 试验地点与地质条件

2.3.2 支护结构与施工工艺

2.3.3 试验巷道注浆加固参数与工艺

2.3.4 试验巷道应力和位移量测与分析

2.3.5 试验巷道注浆效果检测与评价

2.3.6 主要研究结论

2.4 不良岩层钻进天井井壁支护试验

2.4.1 概述

2.4.2 工程地质条件

2.4.3 试验方案

2.4.4 护壁工艺

2.4.5 结果与结论

2.5 格栅桁架喷锚网支护在斜坡道中的应用

2.5.1 斜坡道工程地质

2.5.2 斜坡道工程概况

2.5.3 格栅桁架加喷锚网支护

2.5.4 格栅桁架的制作

2.5.5 施工工艺

2.5.6 效果评价

2.6 不良岩层巷道支护关键技术

2.6.1 网格钢拱架喷锚网联合支护技术

2.6.2 巷道长锚索支护加固技术

2.6.3 巷道光面爆破与锚喷支护技术

2.7 不良地层巷道冒顶处理技术与实践

2.7.1 巷道冒顶的喷锚支护处理技术

2.7.2 巷道冒顶的高压注浆处理技术

2.7.3 处理冒顶的注浆充填联合技术

2.8 本章小结

第3章 二矿区二期工程巷道变形与控制技术

3.1 不良岩层深埋巷道新奥法施工技术

3.1.1 工程概况与地质条件

3.1.2 工程设计与施工

3.1.3 新奥法施工试验

3.1.4 主要经验与结论

3.2 二矿区1000m破碎站硐室支护试验

3.2.1 工程概况

3.2.2 硐室围岩的工程地质条件

3.2.3 硐室围岩稳定性评价与失稳模式

3.2.4 硐室围岩变形监测与稳定性评价

3.2.5 硐室稳定性综合评价

3.3 二矿区1150m中段巷道变形监测与稳定性分析

3.3.1 工程概况

3.3.2 巷道工程地质条件

3.3.3 巷道变形监测与稳定性评价

3.3.4 巷道变形破坏调查与分析

3.3.5 巷道稳定性判断准则

3.4 二矿区1000m运输道变形控制技术

3.4.1 工程概况

3.4.2 巷道变形破坏调查与分析

3.4.3 巷道变形机理与维护原则

3.4.4 巷道支护总体思路

3.4.5 巷道支护型式与关键技术

3.4.6 长锚索支护参数设计

3.4.7 锚喷网注联合支护设计

3.4.8 支护类型的经济分析

3.4.9 支护方案对比分析

3.4.10 基于灰色理论的优化决策

3.4.11 基于关联分析的优化决策

3.4.12 小结

3.5 二矿区1178m分段巷道支护试验

3.5.1 二矿区1178m分段道工程概况

3.5.2 支护方案与施工工艺

3.5.3 数值模拟方案与评价指标

3.5.4 不考虑采动影响的数值分析

3.5.5 初次支护巷道的数值分析

3.5.6 非动压巷道二次支护数值分析

3.5.7 采动影响巷道稳定性数值分析

3.5.8 巷道稳定性与影响因素

3.5.9 试验巷道施工与变形观测

3.5.10 小结

3.6 本章小结

第4章 巷道工程变形机理与失稳模式

4.1 深部巷道破坏调查与变形监测

4.1.1 巷道破坏调查与分析

4.1.2 巷道围岩变形水准监测

4.1.3 巷道围岩变形收敛监测

4.1.4 巷道围岩变形综合分析

4.2 巷道稳定性影响因素与支护作用机理

4.2.1 巷道稳定性影响因素分析

4.2.2 巷道变形破坏失稳模式

4.2.3 巷道变形破坏机理分析

4.2.4 金川巷道主要支护型式

4.2.5 锚喷网支护作用原理

4.2.6 全长锚杆锚固作用机理

4.2.7 钻锚注浆加固作用机理

4.3 本章小结

第5章 深部高应力碎裂围岩变形控制综合技术

5.1 高应力巷道影响因素与控制策略

5.1.1 深部巷道围岩变形影响因素

5.1.2 深部巷道变形失稳模式

5.1.3 巷道工程特点与变形特征

5.2 高应力巷道围岩变形控制综合技术

5.2.1 变形控制的指导思想

5.2.2 变形地压巷道支护设计

5.3 深部巷道围岩变形综合控制技术

5.3.1 巷道围岩初次支护设计

5.3.2 深部巷道二次支护的关键技术

5.3.3 深部巷道支护的配套控制技术

5.3.4 深部巷道稳定性综合控制技术

5.4 深部巷道围岩支护材料与设备开发

5.4.1 支护材料设计

5.4.2 强力锚杆支护材料

5.4.3 施工机具的选型与配套

5.4.4 适用于金川矿区凿岩设备

5.5 本章小结

第6章 双层改单层锚喷网强化支护试验探索

6.1 问题的提出

6.2 深部巷道围岩变形破坏调查与分析

6.2.1 深部高应力巷道变形调查

6.2.2 深部巷道变形破坏原因分析

6.3 双层改单层锚喷网试验设计

6.3.1 试验研究目的和任务

6.3.2 试验研究主要技术指标

6.4 双层改单层锚网喷支护试验方案

6.4.1 初次支护结构厚度试验

6.4.2 单层锚喷网支护工艺试验方案

6.4.3 单层锚喷网支护工艺现场试验段

6.5 双层改单层锚网喷支护工艺试验总结

6.5.1 提高巷道支护效率

6.5.2 简化施工工艺与工序

6.5.3 确保初次支护施工质量

6.6 本章小结

……

第7章 工程地质超前预报与巷道掘进新技术

结束语

参考文献2100433B

本丛书全面介绍金川特大型深埋高地应力矿床无间柱大面积连续开采的支撑理论与关键技术，内容涉及矿山工程地质与岩石力学研究成果、矿岩体分类与参数预测、特大型难采矿体的采矿方法演化与机械化盘区下向胶结充填采矿设计、深井高浓度自流输送和泵送膏体充填系统设计与技术改造、多中段无间柱大面积连续开采的采场地压规律与岩移控制技术、高应力碎裂围岩变形机理与优化控制技术、深井多级站矿井通风系统仿真与优化改造、大面积连续开采采矿风险评价和安全管理、矿山数字化建设与发展、矿山生产系统优化与产能提升以及千米深井安全开采的支撑理论与保障技术等内容。

《高应力碎裂围岩巷道变形控制技术》可供采矿、水电和土木工程等领域从事采矿设计、生产实践的从业人员使用，也可供进行科学研究的工程技术和科研人员以及大专院校、科研院所的师生参考。

《深部软岩巷道围岩稳定性分析与控制技术》系统地介绍了作者近年来在深部软岩巷道围岩稳定性分析与控制技术方面的研究成果。全书共分8章，详细论述了深部软岩巷道围岩的变形破坏特征、变形破坏机理以及巷道围岩稳定性控制技术。主要内容包括：深部软岩巷道围岩变形破坏特征分析、深部软岩巷道地应力实测分析、深部软岩巷道围岩岩性与破坏机理分析、深部软岩巷道围岩松动圈实测分析、深部软岩巷道围岩稳定性控制技术、深部软岩巷道稳定性控制数值分析、深部软岩巷道围岩稳定性控制效果分析等。

《深部软岩巷道围岩稳定性分析与控制技术》可供采矿工程、矿井建设工程、岩土工程、地下工程等专业的研究生和科研人员参考，也可供从事以上专业设计和施工的工程技术人员参考。

针对深部软岩巷道围岩大变形的机理和控制问题。阐明了巷道围岩变形的规律及其与影响因素的关系。建立了巷道峰后围岩碎胀变形的力学模型，实现了定量分析。得出围岩变形与支护阻力的负指数函数关系，及支护阻力对控制软岩巷道大变形的重要作用。阐述了围岩破裂损伤过程中,支护阻力迅速下降和失效，是支架难以有效控制软岩巷道围岩大变形的重要原因。研究了围岩损伤与支护阻力变化的全过程。研制了防止围岩变形损伤过程中支护阻力丧失的高阻力锚杆体系及框式支架，实现了围岩—支护结构共同承载的力学体系，卓有成效地解决了极软岩巷道围岩控制的难题。研究成果对软岩巷道的支护机理和控制技术都有重要创新和突破，有重要的科学意义和应用前景。 2100433B

在各类地质灾害中，地下巷道围岩大变形一直是容易造成施工困难、延误工期、增加工程成本，甚至造成工程终止的重要地质灾害。目前地下工程围岩大变形一般可分为三种类型：深部岩体巷道围岩的大变形、开采引起巷道的大变形和膨胀性软岩巷道围岩的大变形。本书主要以地下采矿引起的采场巷道围岩大变形为研究对象，从矿物的微观分析、水理分析及岩石的三轴试验出发，结合受采动影响巷道围岩大变形的变形、力学特征及岩土工程材料大量模糊和不确定的因素等，建立了工程岩体的神经网络本构模型。并通过对采场巷道围岩破碎区、松动区和压缩区的划分，揭示了围岩大变形与上述三个区域的内在关系，提出了适合围岩大变形巷道主次承载区协调作用的支护理论，并将上述支护理论成功地应用到实际大变形巷道支护中。

本书理论联系实践，实用性强，可供从事地下工程、岩土工程、采矿工程、地质工程、国防、水利等专业方向的研究人员、工程技术人员、高校师生等参考。