煤矿巷道底板小孔径预应力锚索锚固技术研究

1 绪论
1.1 研究目的与意义
1.2 国内外研究进展
1.2.1 煤矿锚杆（索）锚固机理研究现状
1.2.2 煤矿巷道底鼓防治研究现状
1.2.3 煤矿巷道锚固材料研究现状
1.3 存在的问题
1.4 主要研究内容
1.5 研究技术路线
2 巷道底板小孔径预应力锚索锚固机理分析
2.1 巷道预应力锚索锚固段锚固体剪应力分析
2.2 数值模拟试验研究方案
2.2.1 Abaqus数值模拟软件应用
2.2.2 数值模拟方案
2.3 数值模拟对比试验模型建立
2.3.1 材料物理力学参数
2.3.2 边界条件与网格划分
2.4 数值模拟结果分析
2.4.1 正常钻孔围岩应力分布特征
2.4.2 孔壁弱化层厚5mm时钻孔围岩应力分布特征
2.4.3 孔壁弱化层厚10mm时钻孔围岩应力分布特征
2.4.4 孔壁弱化层厚15mm时钻孔围岩应力分布特征
2.5 数值模拟综合分析
2.5.1 钻孔围岩应力分布特征综合分析
2.5.2 锚固剂应力与位移分布特征综合分析
2.6 本章小结
3 巷道底板小孔径预应力锚索锚固材料研制
3.1 试验材料
3.1.1 锚固原材料
3.1.2 试验外加剂
3.1.3 试验化学试剂
3.1.4 试验锚索
3.2 水灰比对锚固材料性能影响试验结果分析
3.2.1 水灰比对锚固材料凝结时间影响试验结果
3.2.2 水灰比对锚固材料力学性能影响试验结果
3.3 单一掺量外加剂对锚固材料强度的影响
3.3.1 硅灰对锚固材料强度的影响
3.3.2 矿粉对锚固材料强度的影响
3.3.3 偏高岭土对锚固材料强度的影响
3.3.4 聚丙烯纤维素对锚固材料强度的影响
3.4 巷道底板小孔径预应力锚索锚固材料优化试验研究
3.4.1 锚固材料正交优化试验设计
3.4.2 各因素对锚固材料固化体3d单轴抗压强度影响显著性分析
3.4.3 各因素对锚固材料固化体7d单轴抗压强度影响显著性分析
3.4.4 各因素对锚固材料固化体3d体积膨胀率影响显著性分析
3.4.5 各因素对锚固材料固化体7d体积膨胀率影响显著性分析
3.4.6 最佳方案试验分析
3.5 优化后锚固材料性能试验研究
3.5.1 优化后锚固材料固化体单轴抗压强度试验研究
3.5.2 优化后锚固材料固化体体积膨胀率试验研究
3.5.3 优化后锚固材料固化体巴西劈裂试验研究
3.5.4 优化后锚固材料固化体抗侵蚀性能试验研究
3.5.5 优化后锚固材料固化体护筋能力试验研究
3.5.6 优化后锚固材料固化体拉拔试验研究
3.6 本章小结
4 巷道底板小孔径新型锚固剂锚固推进过程试验研究
4.1 试验原理
4.2 试验仪器
4.3 锚杆（索）搅拌锚固剂锚固时的力学响应监测装置设计
4.4 试验方案与锚固剂使用量的计算
4.5 新型锚固剂结构优化设计
4.6 试验过程
4.7 锚索搅拌锚固剂锚固时的力学响应分析
4.8 锚索搅拌推进锚固剂搅拌效果分析
4.8.1 试验设备与试验过程
4.8.2 试验结果分析
4.9 本章小结
5 井下工业性试验研究
5.1 矿井工程地质概况
5.2 试验巷道支护概况
5.3 井下锚索锚固性能试验
5.3.1 测点布置及试验要求
5.3.2 新型锚固剂工业性试验
5.3.3 巷道围岩位移及支护效果
5.4 本章小结
参考文献