一、锚杆加固巷道顶板稳定性潜力机理分析（论文文献综述）
马新世[1]（2021）在《深部大断面煤巷围岩变形特征及控制技术研究》文中指出巷道支护技术发展至今已有150余年历史,主要经历了由被动支护向主动支护转变的过程,支护技术、工艺日趋成熟、稳定,其中以锚杆锚索为核心的巷道支护成套技术现已成为一些浅部地质条件下围岩相对完整煤矿巷道的常见支护方案,锚杆锚索支护由于其主动加固调动围岩承载能力及其良好的经济性、支护的有效性解决了浅部地质条件下各类巷道的支护问题。但随着开采深度的增加,不少采用锚杆索支护的巷道由于应力高、断面大、煤层松软破碎、构造复杂等因素影响,出现片帮、底鼓、塌顶等强烈的矿压显现现象,需要经过多次巷修依然不能保证巷道的安全使用,对巷道支护提出了更高的要求。本文以晋煤集团赵庄煤矿33192深部大断面煤巷为研究背景,综合采用现场调研、理论分析、数值模拟和工程试验等方法,针对在回采过程中两帮变形比较严重,经常发生煤壁片帮、内挤现象,致使护表构件严重弯曲损坏等问题,系统研究了深部大断面煤巷变形特征和深部大断面巷道围岩注浆改性机理并提出相对应的支护方案,具体工作如下:（1）根据现场观测对33192深部大断面煤巷围岩变形特征进行分析,局部巷道顶板下沉、煤帮破碎严重,单一锚杆索支护方法已不能满足需求,认为其巷道变形主要与巷道埋深、围岩结构、工作面采动及巷道掘进、支护方法有关,故提出锚杆锚索以及注浆的联合支护理念。（2）基于窥视法、围岩松动圈测试法确定出了煤帮破碎带的范围在0.5～2m之内,通过围岩物理力学特性实验得出了岩体试样的破坏载荷、抗拉强度、弹性模量泊松比等力学参数。（3）通过FLAC3D数值模拟对锚杆长度、直径、间排距、预紧力进行详细的分析,利用正交试验对各初设参数进行优化设计,通过对比极差得出各因子影响程度排序,对两种方法的锚杆支护参数进行对比,得出锚杆初步支护参数。（4）从理论上分析巷道围岩注浆改性机理,得出注浆可改善围岩强度、减小巷道围岩松动圈、改善主动支护效果,并通过力学分析推导出巷道围岩注浆力学模型,得出可通过增加注浆承载层的厚度来实现巷道围岩稳定。（5）通过FLAC3D数值模拟对比原支护方案和现设计支护方案,模拟各方案下巷道围岩塑性区、应力场分布、顶底板及两帮变形量等巷道围岩变化特征,得出支护设计方案的可行性。
段云鹏[2]（2021）在《大佛寺矿41213工作面回风巷围岩控制技术研究》文中进行了进一步梳理
粱晓敏[3]（2021）在《厚煤层综放工作面区段煤柱合理宽度研究》文中研究指明煤矿应用20 m宽的区段煤柱护巷造成煤炭资源的极大浪费,合理宽度的区段煤柱不仅能够提升煤炭资源回收率,还可以优化回采巷道所处应力环境,降低回采巷道的维护难度。相较于沿空留巷等无煤柱开采技术,留设合理宽度区段煤柱因其对矿井生产技术条件及地质条件要求不高、前期投入较少、工艺相对简单等优点而拥有广阔的应用前景。目前经验估算法、载荷估算法、弹性核理论计算、内应力场理论计算法、极限平衡理论计算法等煤柱宽度的理论计算方法各有优缺。本文以黑龙关煤业11602综放工作面为研究背景,在总结吸收前人研究成果的基础上,结合区段煤柱覆岩结构及运动特征,对工作面回采过程中煤层上方直至地表覆岩与区段煤柱的协同受力情况进行分析,认为区段煤柱在其上方岩柱自重和采空区低位未完全垮落岩层载荷所产生的转移集中力、弯曲下沉带高位覆岩挠曲变形所产生集中力共两部分应力作用下产生变形。本文将尚未回采的大范围实体煤区域及其覆岩视为刚性体,煤柱简化为弹性体,回采工作面覆岩中弯曲下沉带范围内的高位覆岩视为两端简支在刚性岩体上的岩梁,建立覆岩-煤柱协同受力力学模型,阐明了区段煤柱受载变形的应力来源,并推导出该力学模型中煤柱所受集中力F的表达式。通过对煤柱两侧支护体系对煤柱煤体作用机理的分析,认为区段煤柱两侧支护体系对煤柱的约束力可以阻止采掘影响下煤柱内弱面的扩张,减小煤柱所受拉应力,从而提高煤柱的抗剪强度,提升区段煤柱整体的强度,基于此提出煤柱在其两侧不同支护强度下区段煤柱极限支承强度理论计算公式。系统分析所建立覆岩-煤柱协同受力力学模型,结合黑龙关煤业11#煤层具体参数,计算得到黑龙关煤业11603工作面沿空巷道留设区段煤柱的合理宽度为8 m,并结合FLAC3D数值模拟软件对留设8 m宽区段煤柱时上下区段工作面掘采全过程中沿空回采巷道及煤柱的应力分布特征、围岩位移情况及塑性区发育情况进行研究,结果表明8 m宽的区段煤柱能够保证下区段工作面的安全回采。通过对综放工作面沿空回采巷道围岩的变形破坏特征及综放工作面沿空回采巷道的围岩控制原理进行分析,结合黑龙关煤业的具体情况,提出沿空巷道围岩控制方案,以确保区段煤柱的稳定,并减小沿空巷道在反复动载作用下的围岩变形。现场留设8 m宽区段煤柱进行11603工作面回风顺槽掘进作业,沿空回采巷道能够在上区段工作面的采动影响及沿空巷道的掘进影响下保证煤柱的稳定性及回采巷道的正常使用,现场工业性试验验证了覆岩-煤柱协同受力模型计算区段煤柱宽度方法的合理性,能够为其他矿井区段煤柱留设提供参考。
郝晨良[4]（2021）在《采空区下动压巷道非对称变形机理及控制对策研究》文中认为采空区下方煤体采掘过程中,不仅会承受上方遗留煤柱集中应力的作用,而且会伴有爆破、打钻、采煤机割煤等机械运转和瓦斯突出等动态活动,极易引发采空区上方顶板的二次断裂垮落、断层滑移等动载扰动,动载应力波传播至下方巷道,可能诱发冲击地压等动力灾害事故。本文针对上述研究背景,综合采用了室内力学实验、理论分析和数值模拟等相结合的方法,运用岩石力学、材料力学、结构力学、矿山压力与岩层控制、弹性力学和岩石动力学等交叉学科的理论,研究了采空区下动压巷道周围煤岩体的失稳破坏特征,分析了采空区下回采巷道受动载应力波扰动作用的动力响应和演化过程,揭示了采空区下动压巷道围岩的非对称变形机理,并针对性的提出了采空区下动压巷道的支护技术和防控措施。论文主要研究内容及取得的创新成果如下:（1）揭示了采空区下动压巷道的典型特征和影响因素。通过分析上覆煤层开采后围岩应力重分布的过程,归纳出采空区下巷道的应力分布不均匀、地应力是静载应力基础、应力集中程度高等特征。通过分析采空区下巷道的主要动载源和现场监测的多种动载应力波的波形,归纳出采空区下巷道动载具有作用时间短、衰减性、波动性、方向随机性、扰动多发性和分布不均匀性。通过分析现场采空区下巷道具体情况,归纳出采空区下巷道围岩变形的非对称体现在关键部位变形量大、煤层开采后应力不对称、巷道整体变形不对称和对称支护构件失效不对称。（2）研究得到了采空区下动压巷道周围煤体失稳响应特征。探究了煤体在不同应变率下单一载荷加载和不同动静组合加载作用下的力学响应特征、变形破坏特征、煤体表面位移场和应变场演化特征、AE能量、AE振铃数和AE破裂点的时空分布特征。分析了不同静载应力、不同动载参数条件下对煤体失稳破坏的影响程度和影响规律。动载突然作用在煤体上时,煤体表现出明显的Kaiser效应,煤体的声发射AE破裂定位点与试件真实破坏形态基本吻合。静载是煤体动静组合作用诱冲的应力基础条件,动载是煤体动静组合作用破坏的诱发因素。（3）揭示采空区下动压巷道围岩应力分布特征及非对称变形机理。根据采场活动规律的采空区顶板垮落形式,求解得到了均布型动载和集中型动载对采空区底板作用下的动载应力响应表达式。基于弹性力学半平面无限体理论、极限平衡理论和动力基础半空间理论,建立采空区及遗留煤柱的支承压力理论计算模型和采空区顶板垮落产生动载理论计算模型,推导出采空区下底板煤岩体内任意一点的垂直应力、水平应力、剪切应力和采空区底板岩层受到的冲击应力时程关系的表达式。进一步运用自稳隐形拱理论求解预测采空区下巷道围岩的最大不稳定区域,深入分析近距采空区下巷道的非对称变形力学机制。通过FLAC3D数值软件进一步分析了巷道的非对称变形机理。数值计算的巷道位移变形特征与理论计算求得的极限自稳隐形拱曲线形态吻合。（4）研究得到采空区下巷道受动载扰动作用下的动载响应特征和变形演化过程。根据采空区下巷道受动载扰动的工程背景,建立了采空区下巷道动静载叠加作用的数值分析模型,运用FLAC3D软件中的非线性动力模块,分析巷道围岩动态变形的演化规律。对比研究了不同埋深、不同动载应力波幅值、不同动载应力波频率条件下,动静载叠加作用下巷道围岩的位移加速度场、塑性区、位移场和应变场的动载响应特征,分析了不同条件对巷道响应特征的影响程度和影响规律,揭示采空区下巷道受动载扰动作用的非对称变形机理。（5）采空区下动压巷道围岩变形控制对策及防控措施。根据锚网索支护构件的力学分析,运用自稳隐形拱理论进一步确定采空区下动压巷道合理的非对称支护参数,并采用数值模拟进行验证优化后的支护方案。从采空区下巷道的动载来源、遗留煤柱应力集中和围岩破碎的特点出发,提出“充填控顶消除动载来源”、“煤柱爆破降低静载集中”和“复合锚注强化围岩承载”的动压巷道防治措施。
王盼[5]（2021）在《煤矿矩形巷道锚杆作用机理及工程应用研究》文中认为随着巷道开采规模和深度的不断增加,所处的工程地质条件越来越复杂,巷道事故频发使得研究合理的支护参数成为确保巷道安全生产的关键。由于施工方便,在煤矿开拓中大量采用矩形巷道,传统锚杆支护设计方法通过将矩形巷道等效为圆形巷道对围岩变形进行分析进而确定支护参数,但圆形巷道围岩变形规律与矩形巷道不同,使得锚杆受力特性存在差异。本文在分析与总结现有锚杆支护理论、锚杆锚固作用机理研究现状及存在问题的基础上,依据矩形巷道围岩变形规律,建立矩形巷道结构模型,采用弹塑性力学理论分析得到矩形巷道围岩变形表达式,进一步对锚杆受力进行分析,提出锚杆支护设计方法。同时,建立围岩加固体模型,分析加固体围岩的力学特性并提出评价围岩稳定性的方法。最后以柠条塔煤矿S12001胶运顺槽巷道为工程依托,提出合理的锚杆支护设计方案,结合数值模拟及现场监测验证理论的合理性,并对巷道围岩的稳定进行评价。论文主要研究成果如下:（1）分析矩形巷道围岩变形规律,建立矩形巷道结构模型。按平面应变问题分析结构模型受力,采用弹塑性力学分析得到围岩变形表达式。通过算例并结合FLAC3D数值模拟软件分析巷道围岩变形规律及围岩变形量,并与理论计算结果进行对比从而验证理论的合理性,为考虑巷道围岩变形的锚杆支护设计提供理论支撑。（2）基于锚杆与围岩的协调变形分别建立全长粘结锚杆及局部锚固锚杆受力模型,求得锚杆锚固段剪应力及轴向应力表达式。分析总结锚杆锚固段受力规律,提出巷道锚杆支护设计方法。结合算例对巷道进行支护设计并分析锚固段受力的主要影响因素。（3）考虑锚杆对围岩力学状态改变,建立围岩加固体模型,得到加固后巷道围岩力学特性表达式,并分析不同锚杆支护参数对围岩力学特性的影响。在保证锚杆所受轴向应力及剪应力不超过应力容许值的前提下,以加固体所能承担的极限荷载与承担荷载的比值做为判断围岩稳定性的条件,提出评价围岩稳定性的方法。（4）将研究成果应用于柠条塔煤矿S12001胶运顺槽巷道的支护设计中,结合数值模拟以及现场监测结果对比原支护方案及新支护方案下巷道的加固效果并进行稳定性评价,结果表明,在保证巷道的稳定性前提下,基于围岩变形进行锚杆支护设计可以更好的发挥锚杆加固围岩的作用及提高围岩自承能力,节约锚杆用量。
常立宗[6]（2021）在《高应力区巷道采动影响时效特征及稳定控制研究》文中研究说明随着煤层开采地质条件日趋复杂,采动影响巷道的矿压显现越发明显,尤其是遇到断层、节理发育等地带,巷道更容易受采动影响发生大范围失稳垮落,因此对高应力区巷道采动影响时效特征与围岩稳定控制研究意义重大。为了解决此类巷道在服务期间内围岩变形严重、不易控制的技术难题,本文以双柳煤矿3316工作面高应力区采动影响巷道为背景,通过实验室测试、理论分析、数值分析与现场监测等方法,研究高应力区抽采巷围岩应力和变形受采动影响的时效特征规律,并据此优化支护方案,经工程应用与监测取得良好效果,实现了采动影响巷道围岩稳定性控制,并获得以下主要研究结论:（1）3316抽采巷埋深大,受附近断层构造应力影响明显,巷道整体处于高应力环境之下;巷道岩样力学参数测试结果显示,顶底板岩层力学强度较低、结构破碎。可见巷道围岩松软、承载能力较弱是巷道顶板扭曲变形、帮部碎胀片落严重、巷道围岩整体趋于失稳的根本原因。（2）运用矿压控制理论分析了工作面回采对3316抽采巷的影响机理以及工作面推进过程中巷道受采场应力影响变化过程;采用FLAC3D建模对巷道采动影响的时效特征进行了分析,表明煤柱内采动应力演化具有明显的阶段性特征,即在工作面超过巷道测站80 m处采动应力峰值最大,应力集中系数最高达2.96。（3）锚杆（索）现场监测结果表明,回采过程中工作面从测站到达前50 m处至超过测站20 m时,巷道支护结构受采动影响较小,超过测站20 m处至超过测站80 m期间,巷道支护结构受采动影响明显,围岩应力增大,超过测站80 m后采动影响逐渐减缓;采动影响下锚杆（索）工作载荷大幅增加,采动影响增强系数达2.1～5.8,即采动影响明显导致支护结构受损。（4）实测与分析表明,3316抽采巷煤柱帮和实体煤帮受采动影响强度不同,具有不对称性,煤柱帮锚杆（索）工作载荷采动影响增强平均系数较实体煤帮高出27.3%。（5）顶板围岩原位探测对比表明,回采过程中采动应力增加明显导致浅部围岩次生裂隙增多、裂隙范围扩大,尤其集中在0～2.4 m范围内。裂隙扩展使顶板岩层内聚力减小、围岩强度降低。（6）依据抽采巷的采动影响机理与破坏特征,通过提高锚杆、锚索支护强度对原支护方案进行了相应优化,工程实际应用表明优化后的支护方案巷道顶底板下沉量与原支护方案相比降低了86.2%、两帮移近量则降低了89.1%,巷道围岩稳定性控制效果明显,实现了整个工作面安全回采。
赵星智[7]（2021）在《南窑头矿采动软弱半煤岩大巷变形机理及控制技术研究》文中研究说明
颜丙乾[8]（2021）在《三山岛金矿节理岩体变形破坏机理及滨海开采突水防治》文中提出随着我国经济社会的快速发展,国家基础工程建设得以广泛实施,在地铁、隧道、水利水电、矿业等重大项目建设中大量涉及岩体开挖过程中的围岩稳定性及突水涌水灾害等工程问题。三山岛金矿是滨海邻水开采的硬岩金属矿山,矿山主要导水构造裂隙为三山岛—三元F3断裂带,研究邻水水压条件下的含断层岩体变形破坏机理及导水渗流演化机制,实现矿山开采围岩失稳及突水涌水灾害超前预警及超前支护对于保障矿山安全高效开采具有重要的现实意义。本文围绕含节理、断层破碎带的矿山滨海邻水开采过程中的节理稳定性及突水涌水问题,以三山岛金矿西山矿区-915中段为工程背景,采用现场调研、力学解析、室内试验、理论推导及数值模拟等方法,深入研究了节理岩体围岩变形破坏规律及顶板突水涌水机理,探讨了断层破碎带附近提高节理岩体稳定性及顶板突水涌水防治措施,主要内容如下:（1）利用测线法对三山岛金矿西山矿区-915中段进行巷道围岩现场调查和测量分析,结果表明该区域的围岩混合花岗岩组节理发育,属于破碎、极破碎岩体,稳定性较差。经过节理产状分析得出该中段节理优势结构面产状为295°∠85°,节理粗糙度大部分为一般粗糙（GR）,节理张开度集中在0.25～2.5mm。（2）根据水压作用下不同节理倾角、不同节理贯通率、不同节理类型的节理岩体试件的三轴压缩试验,得出节理数量和节理贯通率对节理岩体力学性能的弱化作用较强,而节理倾角则对节理岩体试件力学参数变化起控制性作用。通过分析不同试件试验过程中的声发射特征与试件强度变化的关系,得出当试件达到峰值应力之前出现声发射能量在较大值范围内变化,在试件达到峰值应力前出现能量突增现象。因此,可将节理岩体试件变形破坏前的声发射能量大幅度突变作为试件变形破坏的先兆信息。（3）通过分析节理岩体试件变形破坏过程中的能量转化过程与应力变化的关系,得出节理岩体试件能量演化规律及损伤破坏能量机制。通过分析节理岩体试件变形破坏过程中的能量转化过程和能量耗散过程与应力变化的关系,得出可将弹性能耗比的变化率在试件达到峰值附近的突变作为试件发生强度失效的判据。根据断裂力学理论得到了水压条件下节理尖端的应力强度因子,考虑节理岩体试件的节理损伤、载荷损伤及水压对损伤的影响,建立了节理岩体损伤本构模型,推导强度失效的应力强度因子判据。而水压促进了节理岩体试件的损伤演化过程,加速了节理岩体试件发生强度失效。（4）通过对水压作用下节理岩体变形破坏时,节理尖端的裂隙演化过程分析及节理岩体试件破坏模式图和节理间未贯通区域破坏模式分析,得出节理岩体试件强度失效机理。节理倾角对主裂隙的扩展方向有着明显的导向作用,同时是节理岩体试件变形破坏类型的主控因素。通过试件破坏过程中的水流量变化监测,可以得出不同节理倾角、不同节理类型的试件强度变化与水流量的变化关系,分析得出节理岩体试件渗透系数演化规律。由于节理倾角对试件的裂隙萌生、演化的影响较大,水压对试件的强度产生弱化作用主要是通过试件内部裂隙产生的导水通道,因此节理岩体试件的渗透系数与节理倾角有很大的关联性。通过对比分析不同节理充填物的节理岩体试件的破坏模式,可以得出注入水泥浆不仅提高了试件整体性,而且有效控制节理岩体试件由于节理倾角产生的剪切裂纹,有效控制了节理岩体试件的剪切破坏。（5）基于COMSOL公司（瑞典）研发的多物理场数值模拟（COMSOL Multiphysics）软件平台,以三山岛金矿F3断层带岩体为研究对象,建立含断层岩体的巷道掘进模型。在巷道掘进工作面向断层打钻孔进行注浆加固,分析研究断层破碎带注浆加固后的渗流及应力分布,可以很好地验证注浆加固对于提高围岩整体性,阻碍导水通道的有效性。而经过研究得出,对于断层破碎带附近的节理围岩,需要在注浆加固的基础上采用局部加强锚喷支护措施,有效防治突水涌水事故的发生。（6）以三山岛金矿西山矿区-915中段巷道节理岩体为研究对象,使用三维有限差分软件FLAC3D建立了反应现场开采及井巷布设等工程的三维巷道模型,对比分析了含节理岩体巷道开挖围岩未支护、锚网喷支护及锚杆+U型钢支护对围岩变形及应力分布的影响规律,得出不同支护方案的支护效果。提出注浆加固+局部加强锚网喷支护方法,对比分析了锚网喷支护和注浆加固+局部加强锚网喷支护方案的支护效果,深入分析了不同节理倾角对巷道围岩稳定性及巷道支护效果的影响,得出注浆加固+局部加强锚网喷支护对于提高支护效果作用明显,巷道围岩最大水平位移及最大垂直位移分别降低了 49.64%和59.75%。因此,对于破碎程度较高的节理岩体巷道围岩,建议采用“注浆加固+局部加强锚网喷支护”方案,不仅提高工作效率而且可以有效保障矿山安全高效开采。
唐亚男[9]（2021）在《深部缓倾斜破碎金矿体顶板失稳机制及控制技术》文中研究说明本文以鑫汇金矿深部开采为工程背景,以上向水平进路充填采场为研究对象,以揭示深部缓倾斜破碎矿体充填法开采采场围岩稳定性特征为目标,综合采用室内力学试验、理论推导及数值分析等技术手段,围绕深部节理岩体损伤本构关系及损伤演化特征、深部破碎围岩稳定性分级、顶板失稳机制、破碎顶板长锚索锚固作用机理及锚固能力推算、深部破碎矿体采场围岩变形及塑性区演变规律、上向水平进路充填法回采方案优选等内容开展深入研究,取得以下研究成果:（1）通过室内力学试验,获取了鑫汇金矿深部岩体基础力学参数及原岩应力状态;基于损伤力学理论及应变等价原理,引入初始节理损伤、荷载损伤及总损伤的概念,构建了节理岩体损伤本构模型;基于构建的损伤演化方程,对节理岩体损伤演化特征进行了深入分析。（2）基于岩体分形理论,采用裂隙岩体分形维指标代替岩体质量指标RQD和节理间距指标,创新形成了一种适用于破碎岩体的新分级方法（FT分级法）,弥补了传统RMR分级法在确定RQD和节理间距的不足;借助FT分级法,对鑫汇金矿6个测量区域岩体稳定性进行分级,并与传统RMR法进行全方位比对,认为FT分级法对于破碎岩体分级结果更加准确。（3）揭示了深部缓倾斜破碎矿体顶板失稳机制。通过引入了牵引力,阐明了顶板失稳的内在机制。矿体倾角越小,牵引力分布越密集,破碎带厚度越小,牵引力分布越稀疏;矿体倾角越大、破碎带厚度越小,牵引力越小;牵引力与矿体倾角呈二次多项式函数关系、与破碎带厚度呈线性函数关系;塑性区面积随矿体倾角增大而减小,且两者呈线性函数关系。塑性区面积随破碎带厚度增大而增大,且两者呈二次多项式函数关系。采场位移最大区域处于上盘与顶板接触带区域,锚杆支护作用效果不显着,长锚索支护能显着改善破碎顶板变形状态。（4）阐明了锚索支护作用机理,建立了破碎顶板锚索锚固力学模型,揭示了锚索预紧力作用机理,建立了预紧力与各影响因素之间的关系模型;定义了锚索锚固能力值,借助SPSS软件对锚固能力计算公式进行简化处理及回归预测,预测结果误差均在15%以内,认为回归模型合理可靠。（5）采场围岩位移随采场宽度、采场高度、节理尺寸、节理密度、埋深及开挖间隔增加而增加;采场围岩位移与采场宽度、节理尺寸和节理密度呈二次多项式函数关系,与采场高度、埋深及开挖间隔呈线性函数关系,与节理倾向及节理倾角没有明显函数关系;各影响因素对采场围岩位移主次顺序分别为双侧开挖>节理密度>采场宽度>埋深>单侧开挖>节理尺寸>节理倾向>节理倾角>采场高度。长锚索加固作用能明显降低破碎矿体采场位移值,长锚索支护参数对采场位移值有明显影响,采场位移值随支护间距和排距的减小而减小,长锚索支护长度对采场底板位移值改变不明显。（6）基于集对分析理论、区间直觉模糊熵和优劣解距离法,利用博弈论和灰色关联度理论,建立了一套多属性评价模型;利用博弈论综合考虑了各个参数指标的主观权重与客观权重;利用灰色关联度理论,分析了在不同偏好度情况下,方案结果与模型最优解之间的位置关系和形态差异,消除了决策者主观因素对评价结果的影响;通过SPA-IVIFE-TOPSIS综合评价模型,确定了鑫汇金矿深部采场最优回采方案。
任中发[10]（2020）在《潘二煤矿18224工作面回采巷道围岩稳定性分析与支护技术研究》文中提出随着煤炭资源的开采,浅部煤矿资源逐步耗尽,深部煤巷锚杆支护变得越来越困难。锚杆支护是利用锚杆加固巷道围岩使其能够有较大的承载能力,锚杆与围岩共同作用维持巷道的稳定,是一种主动防御的支护方式,是保障矿井安全生产的重大变革。本文针对潘二煤矿18224工作面回采巷道支护困难、围岩变形量大等问题,运用现场调研、巷道围岩地质力学参数测试、模糊聚类综合分析的手段对回采巷道进行围岩稳定性分类,并通过理论分析计算、数值模拟对支护参数进行初步分析以及现场实测相结合的方法对支护效果合理评价。本文主要做了以下研究:（1）通过对18224工作面回采巷道围岩物理力学测试与分析、地应力测量与分析、井下锚杆拉拔试验等地质力学参数测试,得到巷道围岩基本参数。（2）通过研究影响巷道稳定性因素进行分类指标选取,采用MATLAB逻辑控制工具对收集到的样本巷道使用模糊聚类的分析方法得到分类指标聚类中心值,最后对18224工作面回采巷道进行围岩分类,4煤巷道围岩稳定性类别属于第Ⅳ类。（3）通过巷道破坏及锚杆支护机理研究,结合《我国缓倾斜、倾斜煤层回采巷道围岩稳定性分类方案》和现场实际情况,最终确定18224工作面回采巷道顶板布置“锚杆+锚索+金属铁丝网+钢带”支护;两帮布置“锚杆+金属网+钢带”;底角布置“倾斜锚杆”支护,采用理论分析计算得到巷道初始支护参数。（4）基于控制变量法的思想,通过逐个改变单一支护参量的数值模拟方法,研究了不同直径锚杆、不同长度锚杆、不同间排距锚杆对巷道围岩变形和矿压显现特征的影响,并结合现场实际地质条件,最后总结分析得到最优支护方案。（5）通过对最优支护方案进行数值模拟分析,得到回采巷道围岩矿压显现特征（塑性区分布、位移变化、应力分布）;并结合现场实测目标巷道掘进和回采期间巷道表面位移和深部位移、离层情况以及锚杆受力情况,分析总结该工作面煤巷得到了有效支护。最后,该煤巷锚杆支护设计方案在理论、数值模拟试验和现场实际应用中都取得了相互应证。图[55]表[21]参[93]
二、锚杆加固巷道顶板稳定性潜力机理分析（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、锚杆加固巷道顶板稳定性潜力机理分析（论文提纲范文）
（1）深部大断面煤巷围岩变形特征及控制技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 锚杆支护理论研究现状 |
| 1.2.2 巷道围岩变形失稳机理研究现状 |
| 1.2.3 现存问题及方向 |
| 1.3 主要研究内容及研究方法 |
| 1.4 技术路线 |
| 第2章 深部大断面巷道围岩力学测试及变形破坏特征研究 |
| 2.1 赵庄煤矿工程地质背景 |
| 2.1.1 矿井概况 |
| 2.1.2 工作面概况及围岩地质特征 |
| 2.1.3 工作面巷道支护现状 |
| 2.2 大断面煤巷围岩变形特征 |
| 2.3 围岩物理力学参数测试 |
| 2.4 大断面煤巷围岩结构窥视方案及结果分析 |
| 2.4.1 巷道围岩结构窥视仪器 |
| 2.4.2 巷道围岩结构窥视测站布置及分析 |
| 2.5 大断面煤巷围岩松动圈测试及结果分析 |
| 2.5.1 测试设备的选取及其原理 |
| 2.5.2 测试地点的布置及结果分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 深部大断面煤巷锚杆支护数值模拟研究 |
| 3.1 大断面煤巷锚杆支护方案及参数影响分析 |
| 3.1.1 数值模拟模型建立 |
| 3.1.2 锚杆支护参数的分析 |
| 3.1.3 锚杆构件分析 |
| 3.2 巷道锚杆支护参数正交分析 |
| 3.2.1 正交试验 |
| 3.2.2 正交试验结果分析 |
| 3.2.3 锚杆初步支护参数确定 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 深部大断面煤巷围岩注浆加固机理及工艺 |
| 4.1 破碎围岩注浆机理 |
| 4.1.1 改善巷道围岩强度 |
| 4.1.2 加固减小巷道围岩松动圈 |
| 4.1.3 改善主动支护效果 |
| 4.2 巷道围岩注浆加固力学分析 |
| 4.2.1 大断面破碎巷道注浆承载层机理 |
| 4.2.2 大断面破碎巷道注浆承载层力学分析 |
| 4.3 注浆改善锚杆受力状态 |
| 4.4 注浆工艺及参数 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 深部大断面煤巷支护系统优化数值模拟研究 |
| 5.1 数值模拟计算模型及方案 |
| 5.1.1 数值模拟计算模型 |
| 5.1.2 模拟方案的建立 |
| 5.2 巷道回采期间原支护方案模拟分析 |
| 5.2.1 原支护回采期间巷道围岩塑性区分布 |
| 5.2.2 原支护回采期间巷道位移分布 |
| 5.2.3 原支护回采期间巷道围岩垂直应力 |
| 5.3 巷道回采期间现设计支护方案模拟分析 |
| 5.3.1 现设计支护回采期间巷道围岩塑性区分布 |
| 5.3.2 现设计支护回采期间巷道位移分布 |
| 5.3.3 现支护回采期间巷道围岩垂直应力 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 工程应用 |
| 6.1 试验巷道段布置 |
| 6.2 巷道监控效果分析 |
| 6.2.1 巷道表面位移监测 |
| 6.2.2 锚杆应力监测 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 结论 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 不足 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（3）厚煤层综放工作面区段煤柱合理宽度研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 综放开采沿空巷道覆岩破断规律研究现状 |
| 1.2.2 区段煤柱合理宽度研究现状 |
| 1.2.3 区段煤柱稳定性研究现状 |
| 1.3 存在的问题及发展趋势 |
| 1.4 研究内容、方法与技术路线 |
| 第2章 工程地质特征及矿压规律分析 |
| 2.1 工程概况 |
| 2.1.1 煤层覆存条件及回采工艺 |
| 2.1.2 工作面巷道布置 |
| 2.2 围岩力学参数测试 |
| 2.2.1 取样方案及试件加工 |
| 2.2.2 钻孔窥视 |
| 2.2.3 岩石力学实验 |
| 2.3 留设20 m煤柱时11602 综放工作面矿压显现规律分析 |
| 2.3.1 矿压观测目的及内容 |
| 2.3.2 两巷矿压显现规律 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 综放工作面覆岩结构及稳定性研究 |
| 3.1 厚煤层综放工作面覆岩运动特征 |
| 3.1.1 综放工作面支架与围岩力学系统模型 |
| 3.1.2 综放工作面回采特点分析 |
| 3.2 上区段工作面侧向老顶一次破断结构分析 |
| 3.2.1 侧向老顶一次破断煤体应力扰动分析 |
| 3.2.2 侧向老顶一次破断结构分析 |
| 3.3 沿空掘巷对覆岩破断结构稳定性影响分析 |
| 3.3.1 掘巷前覆岩结构稳定性分析 |
| 3.3.2 掘巷后覆岩结构稳定性分析 |
| 3.3.3 沿空掘巷应力扰动分析 |
| 3.4 下区段工作面回采对覆岩结构稳定性影响分析 |
| 3.4.1 下区段工作面回采对覆岩结构运动过程 |
| 3.4.2 下区段工作面回采对沿空巷道覆岩结构的扰动分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 合理煤柱宽度研究 |
| 4.1 区段煤柱留设原则 |
| 4.2 合理煤柱宽度的理论研究 |
| 4.2.1 覆岩结构分布特征与煤柱变形机制分析 |
| 4.2.2 覆岩-煤柱力学模型建立与分析 |
| 4.2.3 基于支护强度影响的区段煤柱极限支承强度理论计算 |
| 4.2.4 煤柱宽度理论计算 |
| 4.3 区段煤柱合理宽度数值模拟研究 |
| 4.3.1 模型建立及模拟内容 |
| 4.3.2 上区段工作面回采后侧向应力分布规律分析 |
| 4.3.3 沿空巷道掘进时围岩应力、位移及塑性区分布特征 |
| 4.3.4 下区段工作面回采时围岩应力、塑性区及位移分布特征 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 沿空巷道围岩控制对策 |
| 5.1 沿空回采巷道围岩变形破坏特征分析 |
| 5.2 综放工作面沿空回采巷道围岩控制原理 |
| 5.3 巷旁切顶卸压技术改善围岩应力环境分析 |
| 5.3.1 巷旁切顶卸压原理分析 |
| 5.3.2 巷旁切顶卸压方案设计 |
| 5.4 锚网索梁注支护方案研究与设计 |
| 5.4.1 回采巷道围岩锚杆支护理论 |
| 5.4.2 回采巷道支护方案设计原则 |
| 5.4.3 锚网索梁注支护方案设计 |
| 5.5 现场工业性试验分析 |
| 5.5.1 矿压监测内容及方案设计 |
| 5.5.2 矿压观测结果分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（4）采空区下动压巷道非对称变形机理及控制对策研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景与研究意义 |
| 1.2 国内外研究概况 |
| 1.2.1 巷道受动载扰动变形机理研究现状 |
| 1.2.2 煤矿巷道非对称变形机理研究现状 |
| 1.2.3 采空区下动压巷道围岩控制研究现状 |
| 1.3 存在的问题 |
| 1.4 研究内容和技术路线 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 第2章 采空区下动压巷道变形破坏特征及影响因素 |
| 2.1 西曲煤矿工程背景 |
| 2.1.1 井田概况 |
| 2.1.2 西曲煤矿回采巷道支护现状 |
| 2.1.3 西曲煤矿工程与科学问题 |
| 2.2 采空区下回采巷道变形破坏特征 |
| 2.2.1 巷道的静载特征 |
| 2.2.2 巷道的动载特征 |
| 2.2.3 巷道的非对称变形特征 |
| 2.3 采空区下回采巷道变形破坏影响因素 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 采空区下动压巷道周围煤体失稳响应特征 |
| 3.1 动压巷道周围煤体静-动加载实验设计 |
| 3.1.1 实验概况 |
| 3.1.2 实验方案 |
| 3.2 煤体单轴加载的力学特性及破坏特征 |
| 3.3 基于数字图像相关法的的煤体表面变形特征 |
| 3.4 煤体的声发射参数演化特征 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 采空区下巷道受动载应力波作用的动力响应 |
| 4.1 采空区下动压巷道数值模拟的建立 |
| 4.1.1 模型的建立 |
| 4.1.2 模拟过程和变化条件 |
| 4.2 巷道对不同埋深条件的动态响应 |
| 4.3 巷道对不同应力波幅值条件的动态响应 |
| 4.4 巷道对不同应力波频率条件的动态响应 |
| 4.5 采空区下巷道围岩动态变形演化规律 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 采空区下动压巷道围岩非对称变形理论研究 |
| 5.1 上层煤采动动载作用下采空区底板应力响应机制 |
| 5.1.1 采空区底板受动载荷作用的力学模型 |
| 5.1.2 动载作用下采空区底板的应力响应 |
| 5.2 采空区周围煤岩体受静-动荷载的应力规律 |
| 5.2.1 固定支承压力下巷道围岩应力 |
| 5.2.2 开采扰动载荷下巷道围岩应力 |
| 5.3 基于自稳平衡拱理论的巷道非对称变形机理分析 |
| 5.3.1 巷道自稳平衡现象 |
| 5.3.2 采空区下回采巷道的自稳平衡拱计算 |
| 5.3.3 采空区下回采巷道的非对称变形机理分析 |
| 5.4 采空区下巷道非对称变形数值模拟分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 采空区下巷道动压灾害防控研究 |
| 6.1 采空区动压巷道围岩的支护设计 |
| 6.1.1 锚网索支护构件的力学分析 |
| 6.1.2 基于自稳隐形拱理论的锚网索支护设计 |
| 6.2 采空区下动压巷道围岩变形控制的支护效果 |
| 6.2.1 原支护结构状态的数值模拟 |
| 6.2.2 支护结构优化后的数值模拟 |
| 6.3 采空区下动压巷道变形防控措施 |
| 6.3.1 充填控顶消除动载来源 |
| 6.3.2 煤柱爆破降低静载集中 |
| 6.3.3 复合锚注强化围岩承载 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（5）煤矿矩形巷道锚杆作用机理及工程应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题的背景及研究意义 |
| 1.1.1 选题的背景 |
| 1.1.2 研究的意义 |
| 1.2 国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.2.1 锚杆支护国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.2.2 岩土锚固作用机理国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.2.3 锚杆受力特性国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.3 本论文采取的研究方案、技术路线 |
| 1.3.1 论文的研究内容 |
| 1.3.2 论文研究的技术路线 |
| 2 矩形巷道围岩变形及破坏分析 |
| 2.1 不同岩性巷道围岩变形及破坏规律 |
| 2.1.1 硬岩的变形破坏特征 |
| 2.1.2 软岩的变形破坏特征 |
| 2.2 巷道围岩变形破坏形式及形成机理 |
| 2.2.1 顶板变形破坏 |
| 2.2.2 两帮变形破坏 |
| 2.3 矩形巷道围岩结构模型建立 |
| 2.3.1 结构选取与分析 |
| 2.3.2 结构荷载确定 |
| 2.3.3 梁模型建立及分析 |
| 2.4 模型验证 |
| 2.4.1 工作面条件 |
| 2.4.2 数值模型建立 |
| 2.4.3 模拟结果分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 基于围岩变形的锚杆作用力学机理研究 |
| 3.1 全长锚杆受力分析及设计 |
| 3.1.1 全长锚杆受力分析 |
| 3.1.2 全长锚杆支护设计 |
| 3.1.3 算例分析 |
| 3.1.4 全长锚杆受力影响因素分析 |
| 3.2 局部锚固锚杆受力分析及设计 |
| 3.2.1 局部锚固锚杆受力分析 |
| 3.2.2 局部锚固锚杆支护设计 |
| 3.2.3 算例分析 |
| 3.2.4 局部锚固锚杆受力影响因素分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 巷道加固体围岩稳定性分析 |
| 4.1 加固体力学特性分析 |
| 4.1.1 加固体围岩弹性模量的确定 |
| 4.1.2 加固体围岩粘聚力的确定 |
| 4.1.3 加固体围岩泊松比的确定 |
| 4.2 巷道围岩加固稳定性分析 |
| 4.3 算例分析 |
| 4.3.1 算例求解 |
| 4.3.2 锚杆支护参数对加固体强度影响分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 锚杆支护设计与围岩稳定性评价应用研究 |
| 5.1 工程概况 |
| 5.1.1 地质条件 |
| 5.1.2 水文条件 |
| 5.1.3 煤层顶底板性质 |
| 5.2 巷道原支护监测分析及稳定性评价 |
| 5.2.1 巷道原支护方案设计参数 |
| 5.2.2 巷道原支护监测分析 |
| 5.2.3 巷道离层监测结果分析 |
| 5.2.4 锚杆压力监测结果分析 |
| 5.2.5 巷道原支护围岩变形数值模拟分析 |
| 5.2.6 巷道原支护围岩稳定性评价 |
| 5.3 基于围岩变形的锚杆设计方案及稳定性评价 |
| 5.3.1 基于围岩变形的锚杆参数设计 |
| 5.3.2 新支护方案下围岩稳定性分析 |
| 5.4 小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（6）高应力区巷道采动影响时效特征及稳定控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 立题背景与意义 |
| 1.2 巷道采动影响研究现状 |
| 1.3 巷道围岩控制研究现状 |
| 1.3.1 巷道围岩控制理论 |
| 1.3.2 锚杆支护理论 |
| 1.3.3 巷道围岩控制技术研究现状 |
| 1.4 高应力区巷道受采动影响存在的问题 |
| 1.5 研究内容与方法 |
| 1.6 技术路线 |
| 第2章 巷道围岩原位力学特性研究 |
| 2.1 工程概况 |
| 2.1.1 工作面地质构造情况 |
| 2.1.2 煤层赋存 |
| 2.1.3 水文情况 |
| 2.1.4 巷道布置 |
| 2.2 抽采巷支护参数及破坏特征 |
| 2.2.1 支护方式及参数 |
| 2.2.2 巷道破坏特征 |
| 2.3 巷道围岩力学参数及原位探测分析 |
| 2.3.1 巷道围岩力学参数 |
| 2.3.2 巷道围岩原位探测分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 巷道采动影响机理与时效特征分析 |
| 3.1 巷道采动影响机理分析 |
| 3.1.1 回采工作面覆岩破断特征 |
| 3.1.2 回采应力对巷道的影响机理 |
| 3.1.3 回采工作面推进对巷道的影响 |
| 3.2 巷道采动影响时效特征数值分析 |
| 3.2.1 FLAC~(3D)数值计算模型的建立 |
| 3.2.2 巷道采动影响数值计算 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 巷道支护结构体采动影响实测分析 |
| 4.1 巷道支护结构采动影响实测分析 |
| 4.1.1 锚杆、锚索工作载荷监测布置 |
| 4.1.2 采动期间锚杆动态载荷受力分析 |
| 4.1.3 采动期间锚索动态载荷受力分析 |
| 4.1.4 采动期间巷道收敛量分析 |
| 4.2 巷道围岩破裂演化原位探测分析 |
| 4.2.1 巷道围岩裂隙原位探测对比 |
| 4.2.2 巷道围岩破裂扩展分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 高应力区采动影响巷道支护方案优化 |
| 5.1 支护方案优化 |
| 5.1.1 优化机理与设计依据 |
| 5.1.2 优化方案确定 |
| 5.2 优化方案数值模拟结果分析 |
| 5.2.1 巷道围岩垂直应力分布对比 |
| 5.2.2 巷道围岩水平应力分布对比 |
| 5.2.3 巷道围岩变形量对比 |
| 5.2.4 巷道围岩塑性区分布对比 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 工程实践与应用 |
| 6.1 优化方案应用 |
| 6.2 监测方案及测站布置 |
| 6.3 矿压监测与结果分析 |
| 6.3.1 测站锚杆受力监测结果分析 |
| 6.3.2 测站锚索受力监测结果分析 |
| 6.3.3 测站围岩变形监测结果分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 本文主要结论 |
| 7.2 不足与展望 |
| 7.3 创新点 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（8）三山岛金矿节理岩体变形破坏机理及滨海开采突水防治（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 前言 |
| 2 绪论 |
| 2.1 研究背景和意义 |
| 2.2 文献综述 |
| 2.2.1 节理岩体变形规律及破坏机理 |
| 2.2.2 节理岩体多场耦合数值模拟方法 |
| 2.2.3 节理岩体工程稳定性及突水涌水防治 |
| 2.3 研究内容及技术路线 |
| 2.3.1 论文主要研究内容 |
| 2.3.2 技术路线 |
| 3 三山岛金矿顶板稳定性特征及矿山水文地质条件 |
| 3.1 三山岛金矿工程简介 |
| 3.1.1 三山岛金矿地质条件 |
| 3.1.2 现场围岩失稳破坏典型特征 |
| 3.2 三山岛金矿西山矿区-915中段工程地质概况及现场工程布置 |
| 3.2.1 西山矿区-915中段现场工程布置 |
| 3.2.2 西山矿区-915中段工程地质概况 |
| 3.3 三山岛金矿西山矿区-915中段节理产状 |
| 3.3.1 节理裂隙调查内容 |
| 3.3.2 围岩节理裂隙调查统计分析 |
| 3.4 围岩及隔水层稳定性分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 节理岩体变形破坏机理物理模拟试验研究 |
| 4.1 预制节理岩体试件制备 |
| 4.1.1 试件制备 |
| 4.1.2 单节理非贯通试件贯通率计算 |
| 4.1.3 含贯通节理岩体的粘结 |
| 4.2 试验方案与试验设备 |
| 4.2.1 试验方案 |
| 4.2.2 试验设备 |
| 4.3 节理岩体试件试验过程 |
| 4.4 不同围压的完整岩体试件应力特征 |
| 4.5 节理岩体试件各向异性力学特性 |
| 4.5.1 应力-应变曲线特征分析 |
| 4.5.2 变形参数统计分析 |
| 4.5.3 强度参数统计分析 |
| 4.5.4 强度特征分析 |
| 4.6 不同岩体试件声发射特性 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 节理岩体试件能量演化规律及损伤模型构建 |
| 5.1 节理岩体试件能量演化规律研究 |
| 5.1.1 岩石破坏过程能量计算原理 |
| 5.1.2 能量演化规律分析 |
| 5.1.3 节理岩体试件损伤破坏能量机制 |
| 5.2 节理岩体试件损伤本构模型推导 |
| 5.2.1 节理尖端应力场分析 |
| 5.2.2 节理岩体试件损伤模型建立 |
| 5.2.3 损伤变量的张量化 |
| 5.2.4 渗压作用下应力强度因子计算 |
| 5.2.5 渗压作用下节理岩体试件损伤模型 |
| 5.3 算例分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 水压作用下节理岩体变形破坏机理及节理尖端裂纹控制 |
| 6.1 不同岩体试件的水流量变化及水压劣化作用 |
| 6.2 节理岩体试件变形破坏模式分析 |
| 6.2.1 节理岩体试件的节理扩展理论 |
| 6.2.2 节理尖端及裂隙扩展模式 |
| 6.2.3 节理间未贯通区域破坏模式 |
| 6.2.4 节理岩体试件的破坏模式 |
| 6.3 节理充填物对节理岩体试件力学性能的强化作用 |
| 6.3.1 含预制节理岩体试件不同充填物充填 |
| 6.3.2 节理岩体试件节理填充物对试件强度参数的影响 |
| 6.3.3 节理充填物对节理岩体试件破坏模式的影响 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 含断层围岩稳定性及突水防治优化措施 |
| 7.1 三山岛金矿含断层岩体开采水文地质条件 |
| 7.2 突水涌水点泄水、堵水措施 |
| 7.2.1 矿区主要导水通道F_3断裂带 |
| 7.2.2 预注浆堵水及加固设计 |
| 7.3 COMSOL多物理场软件数值模拟建模 |
| 7.3.1 COMSOL多物理场软件平台简介 |
| 7.3.2 含断层岩体数值模拟建模参数 |
| 7.4 断层破碎带注浆加固研究 |
| 7.4.1 断层带注浆加固模型的建立 |
| 7.4.2 注浆加固模拟分析结果及工程应用 |
| 7.5 巷道围岩局部加强锚喷支护措施 |
| 7.5.1 断层带附近节理岩体局部加强锚喷支护方法 |
| 7.5.2 局部加强锚喷支护巷道围岩稳定性及突水防治效果 |
| 7.6 本章小结 |
| 8 三山岛金矿深部破碎围岩巷道支护效果研究 |
| 8.1 数值模拟模型建立 |
| 8.2 支护方案数值模拟分析 |
| 8.3 不同支护方案的支护效果分析 |
| 8.3.1 巷道围岩应力分析 |
| 8.3.2 巷道围岩位移分析 |
| 8.4 巷道围岩局部加强支护措施 |
| 8.4.1 节理倾角对围岩稳定性影响分析 |
| 8.4.2 现有支护方法对巷道围岩稳定性的作用效果 |
| 8.4.3 基于不同角度节理分布特征的局部加强支护措施 |
| 8.5 西山矿区-915中段巷道围岩综合支护措施 |
| 8.6 本章小结 |
| 9 结论与展望 |
| 9.1 主要结论 |
| 9.2 创新点 |
| 9.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（9）深部缓倾斜破碎金矿体顶板失稳机制及控制技术（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 研究目的及意义 |
| 1.2 文献综述 |
| 1.2.1 深部金属矿山节理岩体损伤研究现状 |
| 1.2.2 深部金属矿山矿岩稳定性分级研究现状 |
| 1.2.3 深部缓倾斜破碎矿体顶板支护及作用机理研究现状 |
| 1.2.4 深部缓倾斜破碎矿体围岩稳定性研究方法现状 |
| 1.3 主要研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 研究方法与技术路线 |
| 2 工程背景及岩石力学实验 |
| 2.1 鑫汇金矿概况 |
| 2.2 开采技术条件及三维模型 |
| 2.2.1 工程地质条件 |
| 2.2.2 采矿方法及三维模型 |
| 2.3 岩石力学室内试验研究 |
| 2.3.1 岩石抗拉强度实验 |
| 2.3.2 岩石单轴抗压实验 |
| 2.3.3 岩石三轴抗压实验 |
| 2.3.4 地应力测量 |
| 2.4 节理岩体损伤本构模型 |
| 2.4.1 节理岩体损伤演化规律 |
| 2.4.2 节理岩体损伤本构模型构建 |
| 2.4.3 损伤本构模型验证 |
| 2.4.4 损伤演化特征分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 基于分形理论的破碎岩体稳定性分级 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 破碎岩体分形理论 |
| 3.2.1 破碎岩体结构面分布特征 |
| 3.2.2 破碎岩体结构面分形维确定方法 |
| 3.2.3 节理几何参数对分形维影响分析 |
| 3.3 FT分级方法 |
| 3.3.1 FT分级法指标确定 |
| 3.3.2 FT分级法各指标评分值计算 |
| 3.3.3 FT分级法评价标准 |
| 3.4 工程应用 |
| 3.4.1 工程概况 |
| 3.4.2 节理监测区域确定 |
| 3.4.3 监测区域节理信息获取 |
| 3.4.4 基于FT分级法试验区域岩体稳定性分级 |
| 3.4.5 基于传统RMR分级法的试验区域岩体稳定性分级 |
| 3.4.6 FT分级法与传统RMR分级法结果对比分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 深部缓倾斜破碎矿体顶板失稳机制研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 方案设计及随机机理模型构建 |
| 4.2.1 计算方案设计 |
| 4.2.2 随机节理模型构建 |
| 4.3 模型力学参数及边界条件确定 |
| 4.3.1 模型力学参数选取 |
| 4.3.2 模型边界条件确定 |
| 4.4 破碎带厚度及矿体倾角对顶板稳定性的影响 |
| 4.4.2 牵引力分布规律 |
| 4.4.3 塑性区分布规律 |
| 4.4.4 顶板位移分布规律 |
| 4.5 支护作用对顶板位移规律的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 深部缓倾斜破碎矿体顶板长锚索锚固作用机理 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 破碎矿体顶板锚固力学模型 |
| 5.2.1 破碎顶板锚固结构 |
| 5.2.2 无节理岩体抗剪切力分析 |
| 5.2.3 节理岩体摩擦阻力分析 |
| 5.2.4 顶板竖向挤压应力分析 |
| 5.2.5 顶板最小横向挤压力分析 |
| 5.3 锚索预紧力作用机理 |
| 5.3.1 预紧力作用下围岩剪应力分布 |
| 5.3.2 预紧力作用下围岩剪应力分布Mindlin位移解 |
| 5.3.3 预紧力与围岩相互作用关系 |
| 5.3.4 预紧力需求及影响因素分析 |
| 5.4 破碎顶板锚索支护设计 |
| 5.4.1 锚索锚固力要求 |
| 5.4.2 锚索锚固结构形式 |
| 5.4.3 锚索锚固力计算及影响因素分析 |
| 5.5 锚索锚固能力 |
| 5.5.1 锚索锚固能力定义 |
| 5.5.2 锚索锚固能力预测 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 深部缓倾斜破碎矿体进路采场变形特性及长锚索控制技术 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 3DEC模型构建及可靠性验证 |
| 6.3 参数对采场整体稳定性影响 |
| 6.3.1 结构参数对位移变化的影响 |
| 6.3.2 节理参数对位移变化影响 |
| 6.3.3 埋深及开挖对采场整体稳定性影响 |
| 6.4 参数敏感性分析 |
| 6.5 长锚索支护加固作用下采场变形规律 |
| 6.5.1 长锚索间距对采场位移的影响规律 |
| 6.5.2 长锚索排距对采场位移的影响规律 |
| 6.5.3 长锚索长度对采场位移的影响规律 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 鑫汇金矿深部破碎矿体开采方案综合优选与应用 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 上向水平进路充填采矿法回采方案设计 |
| 7.3 SPA-IVIFE-TOPSIS评价模型 |
| 7.3.1 基于博弈论的指标权重确定 |
| 7.3.2 集对分析理论(SPA) |
| 7.3.3 区间直觉模糊熵(IVIFE) |
| 7.4 采场参数综合评价 |
| 7.4.1 制定评价指标 |
| 7.4.2 计算联系度信息 |
| 7.4.3 各指标多属性权重 |
| 7.4.4 确定方案等级 |
| 7.4.5 区间直觉模糊多属性决策 |
| 7.5 采矿工业试验 |
| 7.5.1 试验采场概况 |
| 7.5.2 采场顶板支护 |
| 7.5.3 主要经济技术指标 |
| 7.6 试验采场关键部位位移和应力监测 |
| 7.6.1 钻孔应力计监测 |
| 7.6.2 收敛计监测 |
| 7.6.3 顶板下沉监测 |
| 7.7 本章小结 |
| 8 结论与展望 |
| 8.1 全文结论 |
| 8.2 主要创新点 |
| 8.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（10）潘二煤矿18224工作面回采巷道围岩稳定性分析与支护技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 问题的提出 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 围岩稳定性分类国内外研究现状 |
| 1.2.2 巷道支护理论国内外研究现状 |
| 1.2.3 巷道支护技术国内外研究现状 |
| 1.2.4 存在的问题 |
| 1.3 研究的主要内容 |
| 1.4 研究的主要方法 |
| 2 18224工作面回采巷道围岩地质力学参数测试 |
| 2.1 煤层赋存及试验工作面概况 |
| 2.2 巷道围岩物理力学性质测试分析 |
| 2.3 地应力测量分析 |
| 2.4 井下锚杆拉拔实验 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 18224工作面回采巷道围岩稳定性分析 |
| 3.1 回采巷道围岩稳定性分类指标选取 |
| 3.2 回采巷道围岩稳定性分类 |
| 3.2.1 回采巷道模糊聚类分析 |
| 3.2.2 计算实例巷道围岩分类 |
| 3.3 回采巷道围岩次分类 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 巷道支护参数设计 |
| 4.1 巷道破坏及锚杆支护机理研究 |
| 4.1.1 巷道破坏机理分析 |
| 4.1.2 锚杆支护机理 |
| 4.2 支护参数计算 |
| 4.2.1 巷道名称、位置、用途以及巷道设计断面 |
| 4.2.2 支护形式选择 |
| 4.2.3 支护参数理论计算 |
| 4.2.4 18224工作面轨道顺槽锚杆支护平面及断面图 |
| 4.3 支护参数数值模拟计算 |
| 4.3.1 数值模拟方案及步骤 |
| 4.3.2 18224工作面回采矿压显现特征 |
| 4.4 锚杆支护参数对巷道的变形影响分析 |
| 4.4.1 锚杆直径对巷道变形的影响 |
| 4.4.2 锚杆长度对巷道变形的影响 |
| 4.4.3 锚杆间排距对巷道变形的影响 |
| 4.5 采动期间支护方案两巷稳定性分析 |
| 4.5.1 工作面回采期间轨道巷围岩塑性区分布特征 |
| 4.5.2 工作面回采期间轨道巷围岩位移变化特征 |
| 4.5.3 工作面回采期间轨道巷应力分布特征 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 巷道支护效果实测分析 |
| 5.1 矿压观测的内容及方法 |
| 5.2 18224掘进期间矿压观测及分析 |
| 5.2.1 掘进期间巷道围岩表面位移和深部位移监测 |
| 5.2.2 掘进期间巷道围岩离层位移监测 |
| 5.2.3 掘进期间巷道锚杆受力状况监测 |
| 5.3 18224回采期间矿压观测及分析 |
| 5.3.1 回采期间巷道围岩表面位移和深部位移监测 |
| 5.3.2 回采期间巷道锚杆受力监测 |
| 5.4 小结 |
| 6 结论及展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 存在问题及展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 |
四、锚杆加固巷道顶板稳定性潜力机理分析（论文参考文献）
- [1]深部大断面煤巷围岩变形特征及控制技术研究[D]. 马新世. 太原理工大学, 2021(01)
- [2]大佛寺矿41213工作面回风巷围岩控制技术研究[D]. 段云鹏. 中国矿业大学, 2021
- [3]厚煤层综放工作面区段煤柱合理宽度研究[D]. 粱晓敏. 太原理工大学, 2021(01)
- [4]采空区下动压巷道非对称变形机理及控制对策研究[D]. 郝晨良. 太原理工大学, 2021
- [5]煤矿矩形巷道锚杆作用机理及工程应用研究[D]. 王盼. 西安科技大学, 2021
- [6]高应力区巷道采动影响时效特征及稳定控制研究[D]. 常立宗. 太原理工大学, 2021(01)
- [7]南窑头矿采动软弱半煤岩大巷变形机理及控制技术研究[D]. 赵星智. 中国矿业大学, 2021
- [8]三山岛金矿节理岩体变形破坏机理及滨海开采突水防治[D]. 颜丙乾. 北京科技大学, 2021
- [9]深部缓倾斜破碎金矿体顶板失稳机制及控制技术[D]. 唐亚男. 北京科技大学, 2021(08)
- [10]潘二煤矿18224工作面回采巷道围岩稳定性分析与支护技术研究[D]. 任中发. 安徽理工大学, 2020(07)