深井巷道围岩锚固体稳定原理及应用PDF电子书下载

1 绪论 1

1.1 锚固体的概念及研究锚固体稳定的意义 1

1.2 深井巷道锚杆支护理论研究现状 2

1.2.1 国内外锚杆支护理论研究现状 2

1.2.2 小孔径预应力锚索作用机理 4

1.2.3 巷道锚杆支护围岩强度强化理论 5

1.3 研究内容及研究方法 9

1.3.1 研究内容 9

1.3.2 研究方法 10

2 深井巷道临界深度的确定 12

2.1 突变理论 12

2.2 巷道围岩应力分析 14

2.3 巷道围岩系统尖点突变模型 17

2.3.1 势函数的确定 17

2.3.2 尖点突变模型的建立 18

2.3.3 分析与讨论 19

2.4 现场应用 20

2.5 小结 21

3 锚杆预紧力对锚固体强度强化的试验研究 22

3.1 锚杆预紧力的概念 22

3.1.1 预应力锚杆预紧力 22

3.1.2 扭矩与锚杆预紧力的关系 22

3.1.3 提高扭矩转化预紧力效率的途径 23

3.1.4 锚杆预紧力施加的方法及评价 23

3.2 锚杆预紧力作用机理的数值模拟分析 24

3.2.1 锚杆作用力学特性 24

3.2.2 锚固机理的数值模拟分析 25

3.3 锚杆预紧力对锚固体强度强化的相似模拟试验 31

3.3.1 试验设计 31

3.3.2 试验结果 34

3.4 锚固体强度强化后的力学行为分析 50

3.4.1 计算模型 50

3.4.2 理论分析 53

3.4.3 应用示例 65

4 巷道围岩锚固体变形破坏特征的试验研究 67

4.1 变形破坏特征的相似材料模拟试验 67

4.1.1 试验设计 67

4.1.2 试验结果 69

4.2 不同锚杆支护强度下巷道围岩破坏特征的物理模拟试验 78

4.2.1 试验设计 78

4.2.2 试验过程 85

4.2.3 试验结果 87

4.3 不同支护强度下巷道围岩破坏特征的数值模拟试验 99

4.3.1 模拟参数 99

4.3.2 模拟结果 99

4.4 小结 104

5 深井巷道顶板锚固体破坏特征及稳定性分析 105

5.1 回采巷道围岩锚固体破坏特征 105

5.2 巷道顶板稳定性力学模型 106

5.2.1 锚固体失稳机理分析 106

5.2.2 锚杆支护稳定性分析 107

5.2.3 锚索支护稳定性分析 109

5.3 现场验证性试验 110

5.3.1 工程条件 110

5.3.2 锚杆、锚索支护设计 111

5.3.3 顶板稳定性力学分析 111

5.3.4 稳定性数据监测 113

5.4 小结 114

6 深井巷道两帮锚固体作用机理及稳定性分析 115

6.1 巷道两帮锚固体破坏特征及作用机理 115

6.1.1 工程概况 115

6.1.2 巷道两帮锚固体破坏特征 115

6.1.3 巷道两帮锚杆支护作用机理 115

6.2 深井巷道两帮锚固体稳定性力学分析 116

6.2.1 失稳形态 116

6.2.2 稳定性力学分析 117

6.3 试验巷道两帮稳定性分析 120

6.3.1 试验方案 120

6.3.2 稳定性计算 121

6.3.3 结果分析 122

6.4 小结 124

7 基于强力支护的锚杆-锚索协调支护原理 125

7.1 开采深度与巷道围岩破裂范围的关系 125

7.2 深井巷道锚杆-锚索协调支护原理 128

7.2.1 深井巷道强力支护理念的提出 128

7.2.2 锚杆支护系统各物件协调分析 131

7.2.3 深井煤巷锚杆-锚索协调作用原理分析 133

7.2.4 锚杆-锚索协调支护方法 136

7.3 小结 142

8 深井回采巷道锚杆-锚索支护技术 143

8.1 工作面概况 143

8.2 支护设计原则 144

8.3 支护设计方案 144

8.4 支护设计数值模拟分析 147

8.5 结果分析 148

8.5.1 应力分析 148

8.5.2 位移分析 151

8.5.3 围岩塑性区分析 153

8.5.4 锚杆受力分析 153

8.6 施工工艺 155

8.7 施工器具 156

8.8 矿压监测 157

8.8.1 测站布置 157

8.8.2 矿压观测结果 159

8.9 小结 165

参考文献 166