综放沿空煤巷推引锚固与非对称控制

1 绪论

1．1 推引锚固系统研究背景

1．2 非对称支护系统研究背景

1．3 推引锚固与非对称支护研究现状

1．4 研究内容和技术路线

2 综放沿空煤巷基本顶倾向断裂位置及顶煤微裂隙非对称演化

2．1 综放沿空煤巷基本顶倾向断裂位置的实测研究

2．2 综放沿空煤巷顶煤微裂隙非对称演化规律的CT识别

2．3 综放沿空煤巷顶板煤岩样物理力学参数测定及岩性评价

3 推引锚固装置的研发及其离层塌孔通过能力实验

3．1 推引锚固装置研发的必要性

3．2 推引锚固关键装置的研发设计

3．3 推引锚固与无约束推送锚固力学分析

3．4 推引锚固离层或塌孔通过能力相似模拟实验

4 综放沿空煤巷覆岩结构特征及顶板不对称破坏机理

4．1 综放沿空煤巷覆岩结构特征分析

4．2 综放沿空煤巷覆岩结构整体力学模型的建立

4．3 综放沿空煤巷基本顶超静定梁力学分析

4．4 基于顶板弯矩与挠度计算的沿空煤巷不对称破坏

5 综放沿空煤巷偏应力不变量理论分析

5．1 偏应力不变量基础理论

5．2 综放沿空煤巷三维数值模型及模拟方案

5．3 综放沿空煤巷围岩偏应力场分布的柱宽效应

5．4 典型综放回采巷道偏应力不变量分布特征

6 综放沿空煤巷锚索桁架非对称控制理论与技术

6．1 高预应力锚索桁架支护系统必要性分析

6．2 高预应力锚索桁架控制系统

6．3 高预应力锚索桁架系统的相关理论

6．4 典型锚索桁架非对称支护围岩控制机理

7 综放沿空煤巷锚索桁架非对称支护和推引锚固实施方案

7．1 综放沿空煤巷非对称支护参数的数值模拟

7．2 综放沿空煤巷围岩稳定性力学分析

7．3 综放沿空煤巷锚索桁架非对称支护方案

7．4 综放沿空煤巷推引锚固安装工艺

8 推引锚固与非对称支护“共因失效”可靠性研究

8．1 综放沿空煤巷“共因失效”可靠度计算模型

8．2 基于锚索拉拔试验的推引锚固可靠性分析

8．3 基于共因失效计算模型的综放沿空煤巷锚固支护可靠度计算

8．4 顶板离层现场观测

8．5 巷道表面位移观测

9 创新点及主要技术结论

9．1 主要研究成果及创新点

9．2 主要技术结论

9．3 推广应用价值及前景

9．4 存在的问题及改进方法和措施

参考文献2100433B

《综放沿空煤巷推引锚固与非对称控制》研究成果主要适用于煤系地层综放沿空煤巷的高效锚固和安全支护，为回采巷道快速掘进和稳定性控制提供理论支撑和关键支护技术。主要内容包括：推引底盘和U形卡夹等推引锚固关键装置的研发设计和试验应用，锚索桁架复向支护理论体系，锚索桁架非对称布置支架一围岩稳定性控制，综放沿空煤巷推引锚固与复向支护可靠度评价等一系列关键科学创新。

《综放沿空煤巷推引锚固与非对称控制》可供采矿工程专业从事科研教学及工程技术的相关人员阅读，同时亦可为市政地铁、隧道工程和非煤矿山等相关专业人员提供技术借鉴和理论参考。

《地应力测量及综放沿空掘巷支护技术》在简述地应力测试方法的基础上，对钻孔应力解除法和岩石声发射凯塞效应地应力测试技术进行了系统研究及现场应用。以姚桥煤矿综放沿空掘巷为工程背景，在地应力实测基础上，分析研究了综放沿空掘巷围岩变形原因及特点，确定了综放工作面沿空掘巷合理小煤柱宽度及锚杆支护参数，有效地控制了综放沿空掘巷围岩变形，保证了高地应力作用下综放沿空巷道的支护安全。　《地应力测量及综放沿空掘巷支护技术》可供从事采矿工程、岩土工程及矿山安全生产监测等方面研究的科技工作者及现场工程技术人员参考使用，也可作为本科生、研究生的课外阅读材料 。

1 绪论

1.1 研究意义

1.2 地应力测量与综放沿空掘巷支护技术概述

1.3 高应力深部沿空掘巷支护存在的问题

1.4 研究内容与研究方法

2 地应力与地应力测量

2.1 地应力的基本概念

2.2 地应力的成因

2.3 地应力的大小和方向

2.4 地应力分布的一般规律和现有实测成果

2.5 原岩应力场计算理论

2.6 地应力测量方法

2.7 环氧树脂三轴应变计测量原理与钻孔地应力确定

3 空心包体应力解除地应力测量技术及应用

3.1 广义平面应变问题的理论研究

3.2 空心包体应力解除地应力测量技术

3.3 空心包体现场地应力实测应用

4 岩石声发射技术及其在地应力测量中的应用

4.1 岩石声发射凯塞效应试验研究

4.2 岩石声发射凯赛效应及压缩破裂的预测研究

4.3 岩石声发射凯塞效应影响因素分析

4.4 岩石声发射凯塞效应在地应力测试中的应用

5 基于人工神经网络的岩体初始应力场数值反演初探

5.1 地应力反演问题的提出

5.2 反演问题的研究进展

5.3 人工神经网络理论

5.4 初始地应力场数值反演模型及分析

6 地应力场与煤巷围岩变形破坏关系分析

6.1 基本概况

6.2 矿井地质条件

6.3 姚桥煤矿现场地应力测量

6.4 巷道围岩破裂范围的地质雷达探测研究

6.5 地质力学评估

6.6 地应力场与巷道变形破坏关系及原因分析

6.7 高应力采区回采巷道围岩的支护对策

7 综放沿空掘巷围岩变形相似材料模拟试验研究

7.1 概述

7.2 7001工作面地质概况

7.3 相似材料的配制与模型的铺设

7.4 模型的制作与开采

7.5 综放工作面沿空掘巷上覆岩层运动和矿压显现特征

8 高地应力锚杆支护综放沿空掘巷围岩稳定性分析

8.1 高水平应力对巷道稳定性影响的理论分析

8.2 UDEC计算软件简介

8.3 数值模拟模型的建立

8.4 姚桥煤矿-650 m水平窄煤柱巷道锚杆支护稳定性分析

8.5 姚桥煤矿-800 m水平窄煤柱巷道锚杆支护稳定性分析

9 基于地应力测量的综放沿空掘巷锚杆支护设计

9.1 支护设计的总体思路

9.2 支护设计技术路线

9.3 锚杆支护参数设计

9.4 数值模拟计算

9.5 综放沿空掘巷合理小煤柱宽度的理论计算

9.6 锚杆支护参数的合理确定

10 综放沿空掘巷矿压监测与支护效果分析

10.1 7001综放工作面沿空掘巷测站布置与矿压观测内容

10.2 巷道表面收敛分析

10.3 锚杆测力计观测分析

10.4 巷道顶板离层监测分析

10.5 锚杆支护变形统计

10.6 7009综放工作面沿空掘巷支护效果分析

10.7 技术经济与社会效益分析

参考文献

沿邻近工作面采空区布置的沿空掘巷，决定其稳定性的围岩主要有：①基本顶破断后、沿倾斜方向在沿空掘巷上方形成的弧形三角块结构，构成沿空掘巷上部边界；②起重要承载作用的窄煤柱；③破碎煤、岩体与锚杆支护组成的锚固体。这三部分围岩相互作用、相互影响，形成沿空掘巷的整体结构，因此，进行以下研究：①建立包括基本顶弧形三角块结构、窄煤柱及锚固体的沿空掘巷力学模型，研究弧形三角块结构的位态对锚固体力学参数、应力分布 2100433B