综放沿空煤巷破坏与控制

目录
前言
第1章 绪论 1
1.1 综放沿空煤巷的安全问题 1
1.2 沿空煤巷的分类 2
1.3 综放沿空煤巷围岩破坏与控制研究进展 3
1.4 沿空煤巷煤柱宽度研究进展 5
1.5 锚杆(索)支护技术发展历程及趋势 6
1.5.1 锚杆(索)支护技术发展历程 6
1.5.2 锚杆(索)支护技术发展趋势 6
1.6 综放沿空煤巷围岩控制的难题 8
参考文献 9
第2章 综放沿空煤巷顶板破坏特征 11
2.1 巷道顶板离层错动形式 11
2.2 巷道顶板离层错动机理 12
2.2.1 巷道顶板离层的力学分析 12
2.2.2 煤岩层沿层面错动力学分析 13
2.3 综放宽煤柱沿空煤巷顶板破坏特征 14
2.3.1 矿压显现特征 14
2.3.2 顶板内部裂隙发育特征 16
2.4 综放窄煤柱沿空煤巷顶板不对称破坏特征 20
2.4.1 矿压显现特征 20
2.4.2 顶板内部裂隙发育特征 22
2.5 巷道顶板离层错动关键因素分析 34
2.5.1 正交试验设计 34
2.5.2 顶板离层关键因素分析 39
2.5.3 顶板岩层错动关键因素分析 41
参考文献 42
第3章 综放宽煤柱采动影响煤巷顶板煤岩体破坏机制 43
3.1 采动影响煤巷应力分布数值研究 43
3.1.1 模型建立及监测 43
3.1.2 剧烈采动影响煤巷应力响应特征 44
3.2 综放煤巷采动影响剧烈程度分区研究 48
3.3 煤巷掘采联合动压作用区数值分析 49
3.3.1 偏应力不变量基础理论 49
3.3.2 偏应力不变量物理意义 51
3.3.3 偏应力不变量的分布 53
3.4 偏应力场分布的柱宽效应 63
3.4.1 第二不变量柱宽效应 63
3.4.2 第三不变量柱宽效应 67
参考文献 71
第4章 综放窄煤柱沿空煤巷顶板煤岩体不对称破坏机制 72
4.1 综放窄煤柱沿空煤巷上覆岩层结构特征 72
4.1.1 侧向顶板破断结构判定 72
4.1.2 侧向顶板结构尺寸特征 76
4.2 顶板不对称梁力学模型 80
4.2.1 整体力学模型 80
4.2.2 弯矩分布特征 82
4.2.3 挠度分布特征 83
4.3 顶板不对称破坏规律 84
4.3.1 相邻工作面回采期间侧向煤岩体应力分布 84
4.3.2 综放沿空煤巷掘进期间顶板应力位移分布 88
4.3.3 20103工作面回采期间综放沿空煤巷顶板应力位移分布 94
4.4 顶板不对称破坏机理与控制方向 100
4.4.1 顶板不对称性分布规律 100
4.4.2 顶板不对称性分布的影响因素 109
4.4.3 顶板不对称破坏控制方向 111
参考文献 112
第5章 新型高预应力锚索桁架结构及力学作用机理 114
5.1 新型高预应力锚索桁架结构及优越性 114
5.1.1 支护必要性 114
5.1.2 支护原理 115
5.1.3 控制系统优越性 119
5.2 新型高预应力锚索桁架结构力学特性 123
5.2.1 结构力学参数 123
5.2.2 力学试验 126
5.2.3 结构受力分析 134
5.3 新型高预应力锚索桁架结构双向控制作用 137
5.3.1 组合梁结构力学模型 137
5.3.2 垂直方向控制作用 138
5.3.3 水平方向控制作用 140
参考文献 142
第6章 宽煤柱采动影响煤巷分区强化控制技术 143
6.1 回采动压作用区补强机理及方案 143
6.1.1 回采动压作用区补强机理 144
6.1.2 补强支护方案 144
6.1.3 补强支护效果 147
6.2 掘采联合动压作用区补强 150
6.2.1 动压作用区补强机理 150
6.2.2 动压作用区支护方案 151
6.2.3 工业试验评价 154
6.3 采后静压作用区支护控制 154
6.3.1 支护方案 154
6.3.2 效果分析 154
第7章 综放沿空煤巷顶板煤岩体不对称调控系统 156
7.1 系统简介 156
7.1.1 不对称调控系统的提出 156
7.1.2 不对称调控系统的组成 157
7.1.3 不对称调控系统的特点及功能 157
7.2 综放窄煤柱沿空煤巷顶板-不对称调控系统耦合机制 160
7.2.1 不对称调控系统的相关理论 160
7.2.2 不对称调控系统支护参数优化模拟 164
7.3 综放沿空煤巷顶板煤岩体锚索桁架控制指标体系 176
7.3.1 方案设计 177
7.3.2 权重分析 178
7.3.3 指标体系构建 180
参考文献 181
第8章 综放窄煤柱沿空煤巷不对称调控系统应用案例 182
8.1 20103区段运输平巷工程实践 182
8.1.1 地质概况 182
8.1.2 支护参数设计 182
8.1.3 效果分析 185
8.2 20321回风平巷工程实践 194
8.2.1 地质概况 194
8.2.2 支护参数设计 194
8.2.3 效果分析 198