急倾斜软岩偏压巷道变形机理及支护稳定性研究

第1章 绪论

1．1 引言

1．2 研究现状

1．3 本书研究内容和方法

第2章 急倾斜地层巷道围岩力学特性试验研究

2．1 引言

2．2 室内试验

2．3 本章小结

第3章 急倾斜地层巷道围岩力学参数反演分析

3．1 引言

3．2 现场多点位移计试验

3．3 基于现场位移量测的急倾斜地层力学参数反演分析

3．4 本章小结

第4章 急倾斜软层巷道开挖应力变形破坏机理

4．1 引言

4．2 工程问题

4．3 数值模型及方法

4．4 结果分析

4．5 本章小结

第5章 急倾斜地层巷道现场锚固试验研究

5．1 引言

5．2 现场锚固试验

5．3 试验结果分析

5．4 本章小结

第6章 急倾斜软层巷道的支护参数优化分析

6．1 引言

6．2 支护设计参数

6．3 支护方案对比分析

6．4 支护措施建议

参考文献

《急倾斜软岩偏压巷道变形机理及支护稳定性研究》结合煤矿深部急倾斜地层特殊地质条件下巷道开采和支护中的技术难点，通过室内试验、现场试验、现场监测、数值仿真与反馈分析等方法对急倾斜地层巷道围岩的力学特性、参数反演、巷道开挖变形破坏机理、巷道锚固机理及巷道的支护参数优化等开展了一系列的深入细致的研究工作。强调理论和实践相结合，将研究成果应用于实际工程，同时兼顾国内外在该领域的新研究现状与研究成果，使读者能对该领域的研究进展有比较全面的了解。

《急倾斜软岩偏压巷道变形机理及支护稳定性研究》将理论分析与工程应用紧密结合，所提出的理论研究成果在工程中得到了应用和验证，具有广泛的工程应用价值。《急倾斜软岩偏压巷道变形机理及支护稳定性研究》适合于矿山能源、交通、水利水电等行业从事地下工程相关研究的科研人员参考使用，也可作为高等院校和科研单位相关专业的教师、科研人员和研究生的参考用书。

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

深井软岩巷道持续损伤破坏是我国东部矿区巷道支护面临的主要问题之一，目前仍沿用浅部巷道支护方法，部分巷道经数次返修仍持续变形，威胁安全生产，亟需进行高应力下已损伤软岩的时效损伤和支护结构支护机理研究，为巷道支护设计提供理论支撑。首先，进行损伤状态可控的煤岩流变损伤耦合试验，揭示煤岩损伤与其流变相互作用规律，建立能反映煤岩流变损伤耦合特征的本构模型及数值分析方法；其次，改进钻孔弹模仪，对巷道围岩在开挖和开采扰动下的损伤演化进行现场测试，结合钻孔声波仪和钻孔成像系统对围岩内部裂隙发育情况的探测结果和理论模型分析结果，揭示围岩损伤时效演化机理；同时，利用自行研制的锚杆无损检测仪和应变传感器等检测锚杆(索)和U型钢支架等支护结构的受力变化，依此分析围岩损伤演化和不同支护结构响应特征的相互关系；最后，通过数值分析研究不同支护条件下深井软岩巷道开挖瞬时及长期稳定性，根据巷道服务年限提出支护方案和参数。