第1章 概述 1
1.1 研究背景 1
1.2 深部开拓面临的科学技术难题 3
1.3 国内外技术现状 3
1.3.1 国内外研究概况及发展趋势 3
1.3.2 存在的问题 5
1.4 本书主要内容 6
第1篇 深部围岩赋存条件特征研究第2章 煤矿深部围岩岩性条件特征 11
2.1 典型矿区深部围岩地质条件特征 11
2.2 典型矿区深部围岩物理力学性质 13
2.2.1 典型矿区深部岩石力学性质试验研究 13
2.2.2 典型岩性深部围岩力学参数反演研究 17
2.3 小结 29
第3章 煤矿深部地应力场研究 30
3.1 深部原岩应力场的特点 30
3.2 典型矿区深部原岩应力场测试研究 33
3.2.1 原岩应力场测试方法简介 33
3.2.2 典型测试结果 42
3.3 典型矿区深部地应力场反演研究 49
3.3.1 初始地应力场反演分析法的研究现状 49
3.3.2 初始地应力场回归分析原理 51
3.3.3 初始地应力场回归分析数学模型 52
3.3.4 初始地应力场多元线性回归计算方法 55
3.3.5 淮南矿区地应力场反演 57
3.4 小结 65
第4章 煤矿深部岩巷围岩分级研究 66
4.1 概述 66
4.2 巷道围岩分类方法现状分析 66
4.2.1 单指标分类法 66
4.2.2 多指标分类法 68
4.2.3 多因素综合单一指标分类法 74
4.3 巷道围岩分类方法评述 76
4.3.1 围岩分类的理论基础 76
4.3.2 存在的问题 76
4.4 煤矿深部岩巷围岩分级体系研究 77
4.5 小结 82
第2篇 深部岩巷稳定性演化机理研究第5章 深部岩巷稳定性演化的物理模拟研究 85
5.1 概述 85
5.2 深部岩巷典型围岩物理力学性质模拟试验研究 85
5.2.1 模拟条件 85
5.2.2 相似材料研制 86
5.3 典型条件下深部岩巷稳定性模拟试验研究 93
5.3.1 模型试验台架 93
5.3.2 模型制作及元件埋设 93
5.3.3 模型试验 98
5.4 小结 106
第6章 深部岩巷围岩稳定性演化的数值模拟研究 107
6.1 深部岩巷围岩变形破坏的机理 107
6.1.1 开挖卸荷过程分析的断裂损伤理论 107
6.1.2 深部围岩稳定性演化的THM耦合作用理论 110
6.1.3 深部岩巷围岩变形破坏的强度准则 119
6.2 深部岩巷稳定性分析软件的开发 121
6.2.1 耦合程序基本原理 122
6.2.2 耦合程序开发 123
6.3 典型条件深部岩巷稳定性数值模拟研究 127
6.3.1 模拟条件 127
6.3.2 “三高”耦合作用下深部岩巷稳定性数值模拟研究 130
6.3.3 深部岩巷支护参数优化研究 161
6.4 小结 177
第3篇 深部岩巷稳定控制理论与支护技术研究第7章 深部岩巷稳定控制理论与支护成套技术研究 181
7.1 概述 181
7.2 “三高”作用下深部岩巷围岩的变形破裂机理 181
7.2.1 高地应力作用下的变形破裂机理 181
7.2.2 高渗透压力作用下的变形破裂机理 182
7.2.3 高温度梯度作用下的变形破裂机理 183
7.3 深部岩巷稳定控制理论 183
7.4 深部岩巷支护技术措施体系 187
7.4.1 围岩应力状态恢复改善措施 188
7.4.2 围岩增强与固结修复措施 188
7.4.3 应力转移与承载圈扩大控制措施 191
7.4.4 分步联合支护理念及其技术措施 191
7.5 深部岩巷支护成套技术 192
7.5.1 高预应力超强锚喷支护技术 192
7.5.2 经济型高强高韧注浆材料技术 200
7.5.3 底臌治理技术 201
7.5.4 膨胀岩巷道支护技术 202
7.5.5 特殊破碎围岩巷道施工安全控制技术 205
7.6 小结 207
第4篇 工程应用研究 211
第8章 工程应用 211
8.1 深部Ⅱ级围岩典型巷道工程应用 211
8.1.1 淮南望峰岗井—817m水平轨道石门大巷 211
8.1.2 淮南谢桥矿—720m水平轨道石门 216
8.2 深部Ⅲ级围岩典型巷道工程应用 221
8.2.1 淮南谢一矿—780m水平13槽煤底板运输巷 221
8.2.2 淮南张集矿—650m水平东翼11-2采区胶带机巷 227
8.2.3 淮南潘三矿—750m水平西翼8煤皮带机石门 232
8.2.4 国投新集刘庄煤矿—745m西区制冷峒室 238
8.3 深部Ⅳ级围岩典型巷道工程应用 242
8.3.1 淮南顾北煤矿—648m南翼回风大巷 242
8.3.2 平煤四矿—480m戊九采区轨道下山 250
8.4 深部Ⅴ级围岩典型巷道工程应用（顾桥矿南翼轨道大巷地质异常断裂带） 257
参考文献 267