一、锚杆与锚索联合支护复合顶板（论文文献综述）
付玉凯,王涛,孙志勇,郑建伟[1]（2021）在《复合软岩巷道长短锚索层次控制技术及实践》文中进行了进一步梳理为解决复合软岩巷道变形难题,以成庄矿53181巷为工程背景,采用理论计算的方法确定巷道围岩4个承载层的范围,并分析锚杆（索）锚固系统失效的本质原因。基于4个承载层的范围,提出长、短锚索层次控制技术,建立长、短锚索层次控制力学模型,对比分析锚杆（索）和长、短锚索层次控制下的围岩位移特征曲线,从理论角度揭示长、短锚索层次控制复合软岩顶板围岩变形的机理:短锚索预紧力、刚度高,对浅部离层敏感,可有效增强浅部破碎围岩的强度参数,控制围岩浅部早期变形;长锚索锚固段位于岩层弹性范围内,安全性高,其可用变形较大,较好适应复合软岩巷道释放的变形;同时,长、短锚索锚固段分布位置不同,有利于分散围岩内部的受力,从而提高预应力的扩散效果。长、短锚索层次支护技术在成庄53181巷进行工业性试验,试验结果表明:锚索受力稳定,顶板下沉量仅为原支护参数下的29.4%,浅部和深部离层均未超过50 mm,长、短锚索支护系统与围岩耦合充分,有效控制了围岩流动层及塑性层的进一步扩展。
蔡金龙[2]（2020）在《侏罗系弱胶结软岩巷道变形失稳机制及应用研究》文中提出我国中东部地区煤炭资源逐渐枯竭,煤炭资源开采逐步向西部地区发展,然而侏罗系弱胶结岩层广泛分布于我国西部地区,此类岩体胶结性差,层间粘合力差,遇水砂化泥化崩解,在此类岩体中开挖的巷道易发生围岩失稳现象,巷道维护困难,是西部煤矿安全生产中亟待解决的问题。本文以侏罗系地层泊江海子矿弱胶结软岩巷道支护为工程背景,综合采用现场调研、室内试验、理论分析、数值计算、物理相似模拟和现场工程实践等方法,探究了弱胶结软岩巷道围岩的物理力学性质、巷道变形特征、顶板弱胶结软岩体的本构模型,揭示了弱胶结软岩巷道顶板失稳机制,基于上述研究成果提出了弱胶结巷道围岩控制对策,并进行现场实践,效果较好。本论文主要研究成果如下:（1）通过现场调研,得出了弱胶结巷道冒顶区冒落特征,明确了巷道失稳原因:侏罗系煤系地层成岩时间短,胶结性差,层间粘结力弱,裂隙较发育;受弱含水层和掘进扰动影响,岩层层间胶结能力随时间推移具有不同程度弱化;巷道断面为矩形,易导致巷道肩角应力集中;巷道跨度大,在顶板下部易产生较大拉应力,且顶板结构复杂;采用锚网索支护的巷道,围岩锚固拱整体易失稳,形成锚固区外松脱型冒顶。（2）通过XRD、SEM和岩石铸体薄片观察,分析其矿物成分和微观结构;采用室内试验测定其单轴抗压、抗拉强度等力学参数,分析了弱胶结岩石遇水崩解和泥化特性;采用MTS816型电液岩石力学测试系统,开展了常规三轴试验,揭示了弱胶结软岩的变形破坏机理,弱胶结软岩呈现出明显的脆性破坏,岩石峰值强度、残余强度和弹性模量随围压增大而增大,泊松比随围压增大而减小规律。（3）基于常规三轴试验结果,引入了修正系数η,基于力学损伤对于弱胶结软岩微单元强度k的影响服从Weibull分布,建立了弱胶结软岩力学损伤本构模型,其关系式为:（?）通过数值计算得到了不同围压岩体试样的应力-应变曲线,并与实验数据进行对比分析,验证了本文提出的损伤本构模型的准确性;讨论了本构模型中的参数取值范围与应力-应变曲线的关系。（4）建立了复合顶板受力变形的力学模型,分析了离层失稳原因;构建了巷道复合顶板裂隙发育的力学模型,推导出裂隙发育的起裂角和临界应力;引入扩展应变能密度因子,建立其裂纹开裂角θ 0裂隙失稳判据;明确了顶板冒落失稳机制:巷道顶角处发生剪切破坏而形成裂隙,该裂隙带沿裂隙扩展角至易离层的软弱层理面,并与之相互贯通,发生冒顶。（5）建立了数值计算模型,探究了弱胶结层理、不同断面形式等单因素影响下巷道围岩塑性区、应力场、位移场演变特征,揭示了弱胶结软岩巷道围岩变形破坏规律,围岩稳定性动态响应特征,为合理支护技术提供重要的理论依据。（6）利用两向四面加载装置试验系统,通过持续增载（开挖扰动和采动影响）作用,对常规支护和优化支护两种支护条件下进行模拟分析,研究了各个阶段内的巷道表面位移、应力变化规律和离层裂隙演化特征,获得了支护形式变化对巷道周边围岩变形破坏演化的影响规律。（7）基于现场调研巷道冒顶失稳原因,结合数值模拟和物理模拟研究成果,提出了弱胶结巷道控制对策为:高强度高预紧力“倒梯形”锚网索梁支护结构+直墙切拱形为巷道断面+全断面喷浆耦合支护形式,并通过理论计算确定锚杆、锚索长度和支护密度,确定其支护参数。将确定的巷道支护方案进行现场实践,监测表明,巷道没有发生明显变形,无冒顶现象,较好地控制了巷道顶板围岩稳定性。图[109]表[14]参[161]
谢正正[3]（2020）在《深部巷道煤岩复合顶板厚层跨界锚固承载机制研究》文中研究指明随着国家煤炭开采重心向资源禀赋好、开采条件好的西部地区转移,这一地区深部开采已成必然趋势。基于工程因素的考虑,煤巷高度一般小于工作面采高,造成煤岩复合顶板巷道在我国西部,尤其是鄂尔多斯地区越来越常见。由于深部煤层强度低、节理发育,造成煤层碎胀变形严重,顶煤易与直接顶产生离层变形,且煤帮易发生大范围劈裂破坏,给巷道维控带来极大困难。与此同时,西部地区采煤装备的迅速发展全面推进了综采技术的进度,而对应的综掘技术发展相对滞后,采掘接续高度紧张,再次加重了煤巷的控制难度。所以煤岩复合顶板巷道控制难度大、掘进效率低的问题一直困扰着西部地区矿井的安全高效生产,研究深部巷道煤岩复合顶板变形破坏机理及高效控制技术,对破解围岩控制和掘进效率相制约的难题具有重大意义。本文主要以西部地区葫芦素煤矿煤岩复合顶板巷道为工程背景,针对巷道安全性差和支护效率低的科学问题,采用现场实测、实验室实验、数值计算、理论分析、相似模拟、材料研发和现场试验相结合的研究方法,多角度分析了煤岩复合顶板分层渐进垮冒规律,揭示了煤岩复合顶板厚层跨界锚固机理,阐明了复合顶板厚层锚固系统承载和破坏机制,创新了煤岩复合顶板跨界长锚固柔化结构,取得如下主要研究成果:（1）揭示了煤岩复合顶板巷道变形破坏特征。通过现场测试分析,最大水平主应力高达22.33 MPa,煤层和直接顶孔裂隙发育,尤其是煤层分布着大量横纵交错的微裂隙,造成煤体和直接顶抗压强度仅为10.8 MPa和32.1 MPa,是煤岩复合顶板离层破坏的内在原因;巷道跨度为5.4 m、锚杆初锚力仅为26 k N,锚杆锚固深度为2.1 m,无法遏制巷道围岩的初始变形和后期持续变形,是煤岩复合顶板巷道变形失稳的外在原因。（2）阐明了煤岩组合试样力学特性差异及能量耗散过程。由实验室实验分析,随着煤样高度增加,组合试样应变增高区范围越大,发生局部应变突变的可能越大,使得试样的力学性能参数越小。能量耗散过程证明了能量演化以弹性应变能为主,占总能量的81%～98.3%,当超过峰值强度这一关键节点后,煤样弹性应变能迅速释放,促使岩样在交界面萌生裂隙,并进一步引起裂隙的扩展与贯通,造成组合试样的拉剪破坏。解析了巷道开挖释放的弹性变形能是浅部顶煤变形与裂隙发育的主要因素,及时强力支护可使微裂隙重新闭实,遏制消耗能的增加,恢复巷道围岩相对的能量平衡。（3）发现了应力释放过程中煤岩复合顶板巷道渐进破坏规律。由离散元模拟分析,随着应力逐渐释放,煤岩复合顶板变形呈阶段性渐进增长,顶煤最先离层断裂,后引起直接顶分层破坏,顶板最终呈“三角”型整体垮冒,揭示了顶煤是诱发围岩发生整体性变形和渐进失稳的主要因素,指出了抑制顶煤裂隙扩展与贯通是控制煤岩复合顶板渐进破坏的关键;同时阐明了围岩变形量和顶板裂隙数量与煤层厚度具有较强的正相关,顶煤厚度变厚加大了巷道的控制难度。（4）解析了煤岩复合顶板厚层跨界锚固原理。根据模拟计算分析,锚杆长度的增加根本上改变了顶板变形方式,由大范围“三角”型断裂式下沉变为小范围“圆弧”型均匀式下沉;同时缩小了裂隙扩展范围,由广泛分布在锚杆锚固区内外,再到最深分布在锚杆端头区域,最后仅存在于锚杆锚固区浅部;揭示了锚杆端头损伤区随着锚杆长度增加发生上移并渐进弱化的厚层跨界锚固原理。（5）研发了顶板厚层锚固系统并提出了跨界长锚固技术。根据理论分析,利用长锚杆在顶板构建水平、垂直方向上均能实现应力连续传递的厚层稳态岩梁,这是厚层锚固系统的内涵,具有抗弯刚度大、裂隙化程度低和锚杆支护效率高的特点;验证了厚层跨界锚固下强力护表可有效抑制张拉裂隙的数量,由占比34.9%降低至20.5%,顶板应力实现连续化传递,同时缓解作用到煤帮的压力,双向优化顶帮控制,有利于巷道长期稳定。（6）确定了煤岩复合顶板厚层锚固承载作用机制。由相似模拟分析,高预应力柔性长锚杆构建了高强度和高刚度的顶板厚层锚固结构,充分调动顶板更深处围岩参与承载,降低了顶板应力释放幅度,提高了巷道抗变形能力;锚杆初始预紧力越高,锚杆反应越灵敏,对围岩的支护作用越及时,进而抑制裂隙的扩展。经冲击动载实验表明,顶板薄层锚固结构被强动载瞬间冲垮,呈整体“刀切”型破坏,而厚层锚固结构具有较强的抗冲击特性,其巷帮先被冲垮带动顶板发生“扇形”整体性下沉,围岩完整性得到有效保持,确保了煤巷的安全。（7）研制了不受巷高限制且实现旋转式快速安装的柔性锚杆。经多工况实验分析,确定了影响柔性锚杆力学性能的锁紧套管参数,锚杆峰值力超过330 k N,延伸率达到5%,具有良好的承载能力和延展性能;揭示了柔性锚杆在长期载荷和循环载荷作用下的力学特征和破坏机制,验证了柔性锚杆在不同淋水环境、不同安装角度等特殊井下环境的可靠性,并在三种复杂条件巷道中进行了推广应用。（8）在葫芦素和门克庆煤矿两个典型煤岩复合顶板巷道中开展厚层锚固系统的工程验证,巷道掘进速度提高了60%,尤其是门克庆煤矿,创下了深井大断面煤岩复合顶板巷道单巷单排单循环月进1040 m的掘进纪录;同时,显着提升了巷道控制效果,将顶板裂隙降至0.8 m以内,煤帮变形也得到根本改善,为类似条件巷道的推广应用提供了有力参考。该论文有图159幅,表28个,参考文献175篇。
宋志宇[4]（2020）在《寺河矿东五盘区53013工作面回采巷道支护参数优化研究》文中研究表明寺河矿东五盘区是一个全新的盘区,回采巷道仍沿用了其他盘区的支护方式。从现有支护情况来看,以往使用的一次支护参数施工密度较大,浪费材料且会降低巷道施工速率,煤矿快速生产与巷道支护问题间的矛盾日益增加。本文以寺河矿东五盘区53013巷道实际背景,综合运用理论与现场相结合,详细分析了围岩稳定性的不同影响因素,提出了高预应力锚杆锚索联合支护系统,对原有的支护方案进行了改进,在降低支护成本的同时提高了巷道支护的安全性。取得的主要成果如下:（1）实测得出了试验巷道的围岩应力环境。最大水平主应力为11.23MPa～15.62MPa,最小水平主应力为6.23MPa～8.43MPa,垂直应力为5.09MPa～5.74MPa,为σH>σh>σV型应力场,以水平主应力为主,受构造应力影响严重。（2）得出了不同锚杆支护参数对围岩稳定性的影响规律。顶板每排6根锚杆时,巷道变形量较小且支护效果明显;巷道变形与锚杆直径相关,从?18mm到?22mm,顶板下沉量出现明显降低;从?22mm到?24mm,锚杆直径再增大时支护效果变化不大;当锚杆排距增大时,单根锚杆间的有效压应力区减小,明显存在锚杆失效区域。（3）预应力锚杆与锚索联合支护形成的压力场会进行叠加从而使锚索锚杆相互连接成一个能够互相作用的整体,是以锚索锚杆为主体的网状结构。该结构充分展示了锚索锚杆的共同作用,并且以整体的形式提高了支护效果。（4）现场工业性试验表明:在巷道掘进时两帮的变形量66mm,顶底板移近量45mm。回采期间巷道两帮移近量最大为96mm,顶底板移近量最大为86mm,巷道围岩的稳定性较好,优化后的支护方案能十分有效的增强巷道支护效果,达到预期目标。该论文有图62幅,表6个,参考文献58篇。
李晓栋[5]（2020）在《矩形巷道围岩锚固承载结构特性分析及稳定性评价》文中研究表明传统理论认为,在进行巷道锚杆支护设计时锚杆锚固段必须伸入围岩松动范围以外弹性区一定范围才能发挥锚杆支护作用,然而在巷道支护过程中,锚杆不仅仅在巷道表面提供支护力,其本质是锚杆与围岩耦合作用形成一定强度的承载结构,该承载结构提高了围岩的刚度、强度,充分发挥了围岩的自承作用,并满足变形要求,对围岩稳定性起到至关重要的作用,但是现行支护设计方法与围岩之间存在分离,锚杆与围岩形成的结构特性描述不明确,研究锚固承载结构的方式方法没有得到充分发挥,造成现场支护强度不足或者或甚的现象。因此本文系统描述了锚杆支护理论,并在前人的基础上,分析锚固承载结构的支护表现形式,基于弹塑性理论求得影响锚固承载结构刚度和强度物理力学参数,并以结构力学设计理论为基础,建立矩形巷道承载结构力学模型,分析其力学特性及变形特性,以陕北柠条塔煤矿S1230辅运顺槽为现场工业性试验依托,提出合理支护方案,验证本文理论的合理性。论文主要研究成果如下:1.分析了锚杆支护理论,围岩破坏机理及锚固承载结构形式,将锚杆与围岩协调变形等效为锚固承载结构,从单一的锚杆加固演变为地下结构整体性加固,阐述了锚固承载结构的形成机理及各类巷道锚固承载结构支护形式,运用弹塑性理论分析求解出刚度参数与强度参数变形解析解。通过算例表明,锚杆加固后,承载结构体内部刚度与强度发生明显变化,即锚杆长度增加,结构体强度和强度增加;锚杆间排距增加,结构体刚度和强度减小;锚杆轴力增加,结构体强度和强度增加。2.分析了矩形巷道破坏形式,表明锚固承载结构破坏原因主要与其抗拉强度和抗剪强度有关。将锚杆支护作用等效为提高锚固结构力学参数,将锚索支护作用等效为一组支护力,采用结构力学设计理论对支护后矩形巷道建立门式结构力学模型,求解得出锚杆支护下结构体及锚杆（索）支护下结构体结构内力变化图,得到结构体内力（包括弯矩、轴力、剪力）及变形分布特点,依据计算成果得出内力最大值位置。根据结构几何位移计算方程和M-C准则,提出变形和强度稳定性评价方法。通过算例表明,锚杆长度增加,间排距减小,锚杆轴力增加时,围岩变形减小,正应力破坏系数,剪应力破坏系数增大,围岩稳定性提高,当采用锚杆（索）联合支护更能有效保证巷道围岩稳定性。3.结合柠条塔煤矿S1230辅运顺槽工程实例,对原有巷道支护效果进行监测,基于锚固承载结构力学模型,进行支护设计和数值模拟验证,结合实测数值,对比两种支护条件下锚杆的加固效果,从而提高巷道掘进效率和经济效益,节省人力物力。
李辉[6]（2020）在《富碱性水弱胶结软岩巷道围岩控制机理与应用研究》文中认为我国西部矿区弱胶结煤系地层的开采带来了诸多技术难题,其中最为复杂的是富水条件下,特别是富碱性水条件下弱胶结软岩巷道的围岩控制问题,其解决的关键在于掌握水岩作用下巷道围岩的变形特征与规律,揭示水化学损伤下的围岩失稳机理,从而提出合理支护方案,实现巷道安全稳定。本文基于西部矿区弱胶结地层水文地质调研,围绕碱性水作用下弱胶结围岩物理力学损伤机理与变形控制,综合采用实验室试验、理论分析、数值模拟以及现场实测等方法,开展富碱性水弱胶结软岩巷道围岩控制技术研究,对进一步丰富软岩巷道围岩控制理论,指导富水条件下弱胶结地层开采实践、推动我国西部煤炭资源高效利用具有现实的指导意义及理论价值,主要研究成果如下:（1）通过对我国西部矿区弱胶结地层赋存环境调研,提出了碱性水-弱胶结软岩水化学作用实验方法,得到了弱胶结泥岩和弱胶结粉砂岩在不同碱性水、不同浸泡时间条件下的矿物组分微观结构与宏观力学特性损伤规律。掌握了浸泡液溶液离子种类及浓度变化规律。（2）根据矿物组分与浸泡液离子浓度变化规律,推演了水岩作用化学方程式,揭示水岩化学作用本质与岩石物理力学损伤机理。根据实验室测试数据,拟合变量因子与损伤因子的关系曲线,建立了基于时间效应、碱性程度以及微观孔隙变化的宏观力学损伤演化方程,得到了损伤演化本构关系。（3）分析测试了锚固剂、锚杆杆体及锚索钢绞线在不同碱性水环境中的物理腐蚀特征以及力学性能损伤规律,研究了不同锚固区围岩、pH值、腐蚀时间对锚固体拉拔性能的影响规律,确定了富碱性水弱胶结软岩条件下锚固体主要破坏形式与破坏机理,提出了锚杆碱蚀防治方法。（4）根据巷道围岩含水层分布、富水环境pH值、以及水岩作用下锚固区围岩的可锚性,将巷道围岩分为5类,并分别设计给出支护形式。以大南湖七矿实际开采地质条件为例,通过数值计算确定了不同支护形式的合理支护参数,形成了富碱性水弱胶结软岩巷道分类支护技术方案。（5）对试验区域巷道围岩的水文地质条件进行评价并分类,提出了分类支护方法,对富碱性水弱胶结软岩巷道分类支护技术方案进行了工业性试验,并对围岩稳定性监测方案进行设计,实现了巷道围岩变形、锚杆索受力等的现场监测。该论文有图131幅,表31个,参考文献139篇。
肖宇[7]（2020）在《复合顶板采动巷道围岩蝶形破坏机理研究》文中认为本文依托国家自然科学基金项目“深部巷道围岩塑性区岩体非连续变形及其控制”（51874130）,结合理论分析、数值模拟、现场测试等手段,并综合前人研究成果,以巷道围岩蝶形塑性区理论为基础,以云南兴路煤矿复合顶板巷道围岩变形破坏特征为工程背景,讨论了复合顶板巷道围岩塑性区形态,分析了侧压系数、顶板类型、岩层倾角等因素对复合顶板巷道稳定性的影响,研究了锚杆（索）对复合顶板的控制机理,进行了如下具体研究:理论分析与数值模拟发现,复合顶板的应力状态和承载结构的变化、顶板各层间岩性的不同以及高水平应力使复合顶板岩层间发生剪切破坏是导致复合顶板离层破坏的主要原因。水平应力和垂直应力相差越大巷道围岩塑性区的范围也会越大,坚硬岩层厚度越大层位越低越巷道顶板越稳定,巷道围岩塑性区沿着岩层发育情况明显。兴路煤矿井田的构造应力是影响该区域地应力和巷道稳定的主要因素,水平应力远大于垂直应力。钻孔窥视发现巷道围岩塑性区并不是均匀地围绕在巷道的周围,巷道顶板两侧45°方向的塑性区范围要大于垂直方向塑性区的范围,其几何形态呈现出类似蝶形的形状,符合蝶形破坏理论。以C9回风联络巷为工程背景建立数值计算模型,分别模拟了无支护、锚杆支护、顶角锚索+顶板锚杆锚索联合支护、底角锚杆+全断面锚杆锚索联合支护四种工况。当锚固端位于岩性强度高完整性好的弹性区时,应力集中程度减弱,塑性区范围减小,巷道围岩变形得到有效控制。根据深部复合顶板变形破坏机理及其控制原理,并基于支护方案应满足协调性、梯度性、可变形性和整体性的原则,针对现场实际情况,提出全断面“锚杆、钢筋网、喷浆、顶板及帮部锚索、底板锚索”的综合支护方式,实践表明,该方案可有效保证C9回风联络巷在服务期内的正常安全生产。
赵伟[8]（2020）在《弱胶结软岩巷道锚杆—锚索高预紧支护协同研究》文中进行了进一步梳理随着我国中东部煤炭资源趋于枯竭,煤炭开采重心逐渐向内蒙古等资源丰富的西部矿区发展,西部矿区岩层具有强度低,胶结差的特点,巷道开挖后易变形破坏,锚杆（索）等支护体发生破断失效现象,不能有效维持巷道稳定。本文以西部地区红庆梁煤矿11301首采面回风顺槽为工程研究背景,采用现场调研、室内实验、理论分析、数值模拟、以及现场试验相结合的方法,在调研弱胶结软岩巷道围岩破坏特征的基础上,分析变形破坏的主要影响因素,提出以锚杆-锚索高预紧支护协同为主的围岩控制技术,主要研究成果如下:（1）11301回风顺槽掘进后,围岩变形破坏以顶板下沉为主,沿巷道两肩部呈整体性下沉,掘进初期内下沉速度快,下沉量大,后期持续缓慢下沉,至有效监测期结束,顶板下沉量最大值为462mm,且顶板变形仍未进入稳定期;顶板锚杆初始受力仅为15～23kN,锚索初始受力仅为122～142kN,掘进后初期内锚杆、锚索受力上升缓慢,变化不明显,在后期顶板下沉过程中,部分锚杆（索）发生破断失效现象;顶板深部岩体破裂展布图表明浅部煤岩体破坏现象集中,煤岩界面离层破坏现象较为严重。（2）经分析发现,应力环境、煤岩特性,以及支护对巷道围岩变形具有重要影响。巷道顶底板砂质泥岩平均单轴抗压强度13.5MPa,内聚力2.5MPa,强度较低,砂质泥岩中黏土矿物含量高达52.76%,具有显着的弱胶结性,在高地应力的影响下,弱胶结软岩巷道开挖以后围岩易变形破坏;原支护体系中锚杆（索）支护强度满足支护要求,但由于支护体预紧力偏低,难以起到主动支护的作用,支护效能发挥不好,导致围岩控制效果较差。（3）提出弱胶结软岩巷道锚杆-锚索高预紧支护协同原理,通过提高预紧力提升围岩横向抗压强度与围岩整体刚度达到调控围岩变形的目的,强调锚杆、锚索高预紧支护及支护后其与围岩变形相适应,开发锚杆-锚索高预紧支护协同设计方法,对1 1301回风顺槽支护参数进行设计。（4）采用FLAC数值模拟软件,对顶板应力场扩散以及围岩控制效果进行模拟,确定了锚杆预紧力70kN,锚索预紧力220kN的高预紧支护协同方案。在11301回风顺槽进行工程应用,通过现场调研及监测,围岩变形在距迎头约120m时趋于稳定,顶板最大下沉量为42mm,顶板离层量最大值为8mm,锚杆稳定受力可达到115kN,锚索稳定受力可达到355kN。采用锚杆-锚索高预紧支护协同方案后,围岩变形量与顶板离层量均在可控制范围内,锚杆（索）受力较好,支护方案有效控制了围岩变形破坏。
杨亚威[9]（2020）在《多孔洞岩溶区软泥入侵复合顶板回撤通道支护技术研究》文中指出永聚煤业10#煤层顶板为坚硬的石灰岩,顶板岩层内存在大量孔洞,局部存在软泥入侵,采煤工作面回撤期间撤架通道数次出现冒顶、压架事故,造成很大的经济损失且存在安全隐患,永聚煤业10#煤层大断面回撤通道的支护在其它矿区开采过程中均没有可借鉴的经验,为避免工作面装备搬撤期间发生压架、漏顶等事故影响矿井安全生产,需要对该问题进行系统研究。本文以永聚煤业10#煤层综采工作面大断面回撤通道为工程背景,通过实地调研、理论分析、数值计算、数值模拟及现场工程实践等方法,系统研究了多孔洞复合顶板条件下大断面回撤通道的变形破坏规律,揭示围岩失稳变形的机理,据此提出以保证顶板整体性、完整性为核心的支护理念,设计以高强预应力锚杆、中空注浆锚索、单体柱+π型梁为主导的围岩控制技术,主要得到以下成果:多孔洞复合顶板回撤通道围岩典型破坏特征为:顶板表面岩层坚硬且裂隙发育破碎,冒顶事故频发,顶板大面积冒顶或沿煤帮切落式垮落造成压架事故;帮部煤体松软破碎,片帮明显。通过顶板钻孔窥视表明:顶板岩层0～4 m内,裂隙发育,存在轻微离层;顶板岩层4～8 m内溶洞发育,存在大量孔洞,岩体节理、裂隙充分发育,强度低,松散破碎;深度8 m及以上顶板岩层,岩体坚硬完整。永聚煤业10#煤层顶板岩层4～8 m内岩石质量指标（RQD值）约为深度8m以上岩层的三分之一,约为深度0～4 m岩层的二分之一,且该区域岩样的抗压强度、抗拉强度均明显低于0～4 m和8～13 m范围内的岩样,孔洞发育导致岩体的完整性、连续性、整体性大幅度降低。永聚煤业10#煤层回撤通道顶板悬臂梁长度11.3 m,顶板不稳定岩层的深度小于12 m,回撤通道顶板支护的对象为均厚12.79 m的石灰岩基本顶。石灰岩内孔洞发育区存在多个孔洞和多组结构面,使该区域岩体的强度、自稳及承载能力大幅度降低。初步提出孔洞发育顶板回撤通道围岩失稳机理:回撤通道开挖后,顶板浅部岩层裂隙延展发育,孔洞发育区内节理、裂隙扩展发育,进一步增大顶板不稳定岩层的深度,顶板完整性、整体性不断降低,孔洞发育区岩层易出现较大离层,逐渐发展为冒顶或大面积切落式垮落,造成压架事故。采用FLAC3D数值模拟软件模拟分析孔洞发育对回撤通道围岩稳定性的影响,结果表明,顶板孔洞发育层位越浅,对于巷道围岩稳定性影响越大;孔洞分布层位上部岩层和下部岩层相向移动,孔洞围岩受剪破坏明显;孔洞分布密度越大,顶板塑性破坏越严重,表面位移量越大,当孔洞体积达到整个孔洞发育区的25%后,顶板沿煤壁附近发生切落式垮落,回撤通道围岩整体失稳,充分说明了孔洞发育是导致回撤通道围岩难以控制的关键因素,验证了回撤通道顶板失稳破坏机理。根据多孔洞复合顶板的破坏特性,将顶板岩层分为裂隙破碎区、孔洞发育区、坚硬自稳区,并提出以保证顶板的完整性、整体性为核心的多级支护技术,分析永聚煤业回撤通道现有支护存在的问题,结合具体的工程实例,设计以高强预应力锚杆、中空注浆锚索、单体柱+π型梁为主导的多层级围岩控制技术方案,分析探讨锚杆锚索预应力、长度等对支护效果的影响,选择恰当的支护理论确定锚杆、锚索支护的具体参数。现场应用期间进行实地调研和矿压监测,结果表明,新方案充分调动深部稳定岩层的承载能力,深部岩层和浅部岩层组合为稳定承载结构,充分发挥围岩的自承和承载能力,有效控制顶板岩层的离层、相向移动及裂隙扩展发育,将巷道顶板下沉量控制在合理范围内,避免了顶板的非连续大变形及冒顶事故的发生,取得了良好的应用效果。研究成果具有重要的现实意义和深远的历史意义。
肖勇卓[10]（2020）在《围岩松动圈组合预测模型及其应用研究》文中研究指明围岩松动圈的大小直接影响巷道支护设计,除有限的实测外,准确预测松动圈具有重要意义。本文通过实测及搜集到的围岩松动圈及与其影响因素数据,建立了基于松动圈影响因素的GSO-LSSVM模型,并根据城郊矿的实测数据建立了基于松动圈连续发展规律的改进GM（2,1）模型。在两种预测模型的基础上建立了基于影响因素数据波动的松动圈熵权组合预测模型。在此基础上,建立锚杆锚索协同支护数值计算模型,分析了锚杆锚索联合支护时预应力场参数协同匹配效应。本文获得了以下主要结论:（1）根据城郊矿二水平巷道围岩松动圈的地质雷达图像和钻孔摄像图像的综合分析,认为松动圈均达到2.0 m以上,属于大松动圈围岩。实测结果表明,即使短距离的同岩性区段,松动圈也存在（5.020.0）cm范围内变化,故建议深部巷道松动圈预测值与实际值的误差绝对值应控制在20.0 cm以内。（2）GSO-LSSVM松动圈预测模型对城郊矿松动圈的结果相对实测值偏小,其平均百分比误差在6%,均方根误差在15%以内,误差绝对值在20.0 cm以内,可用于预测城郊矿二水平巷道松动圈。对于其他矿井而言,并不推荐采用该模型预测松动圈。（3）改进GM（2,1）松动圈模型的城郊矿预测值与实测值的误差绝对值一般在015.0 cm,岩性变化段预测值的平均值与实测值的平均值的误差绝对值一般在10.0 cm以内,可指导城郊矿二水平巷道的支护设计。（4）基于熵权理论的松动圈组合预测模型,其预测效果在岩性平稳段相对改进后的GM（2,1）模型较好,相对GSO-LSSVM模型的总体的预测效果较优,但仍不能解决因数据波动和趋势发展造成的预测点误差绝对值可能超过20.0 cm的问题。因此,必须承认现有松动圈预测模型并不能精确预测所有测点的松动圈,但应保证在数据波动时预测值在实际松动圈的波动范围内。解决问题的根本方法是增加实测并监测其变化规律,为预测模型提供更多更好的基础数据。（5）对于不同类型的巷道及其不同位置,各影响因素与松动圈的关联度并不相同,总体呈现为垂直地应力和单轴抗压强度的关联性最大,其余四项的关联性相差不大,但矩形巷道的侧应力系数和跨高比的关联性略大于拱形巷道。（6）针对城郊矿二水平大松动圈围岩巷道支护,研究了锚杆和锚索长度、间排距、锚固长度、预紧力等参数的协同作用。现场工程试验表明,优化后的方案避免了锚杆或锚索被各个击破而拉断,锚杆与锚索的协同作用有效控制了围岩变形。该论文有图47幅,表26个,参考文献121篇。
二、锚杆与锚索联合支护复合顶板（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、锚杆与锚索联合支护复合顶板（论文提纲范文）
（1）复合软岩巷道长短锚索层次控制技术及实践（论文提纲范文）
| 1 复合软岩顶板巷道变形破坏特征 |
| 1.1 工程背景 |
| 1.2 巷道破坏特征 |
| 1.3 巷道破坏影响因素分析 |
| 2 巷道围岩分区破坏演化规律 |
| 2.1 巷道围岩分区破坏范围理论计算 |
| 2.2 复合软岩巷道锚杆支护破坏机制及支护原则 |
| 3 复合软岩顶板长、短锚索层次控制技术 |
| 3.1 锚杆(短锚索)支护 |
| 3.2 长、短锚索联合支护 |
| 3.3 复合软岩巷道长、短锚索联合支护后围岩变形特征曲线 |
| 4 工业性试验 |
| 4.1 支护方案 |
| 4.2 矿压监测与分析 |
| 5 结论 |
（2）侏罗系弱胶结软岩巷道变形失稳机制及应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题的背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 弱胶结软岩物理力学性质研究现状 |
| 1.2.2 弱胶结软岩巷道变形失稳机制研究 |
| 1.2.3 弱胶结软岩巷道支护理论与控制技术研究 |
| 1.3 研究现状评述及存在的问题 |
| 1.4 研究内容、方法与技术路线 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 研究方法和技术路线 |
| 2 弱胶结软岩物理力学特性与巷道宏观失稳特征研究 |
| 2.1 工程概况 |
| 2.2 岩体基本物理力学特性分析 |
| 2.2.1 试件选取和加工 |
| 2.2.2 岩石物理特性分析 |
| 2.2.3 岩石力学特性分析 |
| 2.3 巷道宏观失稳特征分析 |
| 2.3.1 顶板围岩离层特征 |
| 2.3.2 冒落区宏观失稳特征 |
| 2.3.3 巷道围岩宏观失稳原因分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 弱胶结软岩本构模型与参数辨识研究 |
| 3.1 损伤力学理论基础 |
| 3.1.1 岩石损伤变量理论基础 |
| 3.1.2 岩石屈服准则 |
| 3.1.3 岩石损伤脆塑性损伤模型 |
| 3.2 弱胶结软岩本构模型建立 |
| 3.2.1 岩石损伤本构模型的建立 |
| 3.2.2 岩石损伤本构模型的参数确定 |
| 3.3 弱胶结软岩本构模型参数辨识及验证 |
| 3.3.1 岩石参数取值 |
| 3.3.2 Hoek-Brown参数辨识及对模型的影响 |
| 3.3.3 Weibull参数辨识及对模型的影响 |
| 3.3.4 残余强度对模型的影响 |
| 3.3.5 模型的验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 弱胶结软岩巷道变形失稳机制力学分析 |
| 4.1 巷道顶板离层机理分析 |
| 4.1.1 巷道顶板岩梁内力分析 |
| 4.1.2 巷道顶板离层失稳原因 |
| 4.2 巷道顶板冒落力学分析 |
| 4.2.1 裂隙尖端应力场分析 |
| 4.2.2 复合断裂准则 |
| 4.2.3 巷道顶板裂隙扩展参数分析 |
| 4.2.4 巷道顶板失稳机制分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 弱胶结软岩巷道围岩变形演化规律数值模拟分析 |
| 5.1 层理结构面对煤巷围岩稳定性影响 |
| 5.1.1 层理结构面对围岩应力场演化规律 |
| 5.1.2 层理结构面对围岩塑性区演化规律 |
| 5.1.3 层理结构面对围岩位移场演化规律 |
| 5.2 侧压力系数对巷道围岩稳定性影响 |
| 5.2.1 侧压力系数对围岩应力场演化规律 |
| 5.2.2 侧压力系数对围岩塑性区演化规律 |
| 5.2.3 侧压力系数对围岩位移场演化规律 |
| 5.3 断面形式对煤巷围岩稳定性影响 |
| 5.3.1 断面形式对围岩应力场演化规律 |
| 5.3.2 断面形式对围岩塑性区演化规律 |
| 5.3.3 断面形式对围岩位移场演化规律 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 弱胶结软岩巷道变形失稳物理模拟 |
| 6.1 试验模型设计 |
| 6.1.1 试验目的 |
| 6.1.2 试验过程 |
| 6.2 试验结果对比分析 |
| 6.2.1 常规支护方案分析 |
| 6.2.2 第二种支护方案分析 |
| 6.2.3 对比分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 弱胶结软岩巷道围岩控制及工程应用 |
| 7.1 巷道围岩控制技术研究 |
| 7.1.1 试验巷道工程概况 |
| 7.1.2 巷道围岩支护方案 |
| 7.2 试验巷道支护效果评价 |
| 7.2.1 矿压监测方案 |
| 7.2.2 支护方案评价 |
| 7.3 本章小结 |
| 8 结论与展望 |
| 8.1 主要结论 |
| 8.2 主要创新点 |
| 8.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 |
（3）深部巷道煤岩复合顶板厚层跨界锚固承载机制研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 主要研究内容与方法 |
| 1.4 技术路线 |
| 2 煤岩复合顶板巷道变形破坏特征 |
| 2.1 矿井概况 |
| 2.2 21205 工作面运输巷概况 |
| 2.3 地应力测试 |
| 2.4 围岩物理力学性能测试 |
| 2.5 煤岩样微观测试 |
| 2.6 巷道变形特征及控制效果评价 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 煤岩组合试样力学特性差异及能量耗散过程 |
| 3.1 数字散斑相关测量方法 |
| 3.2 实验方案及设备 |
| 3.3 不同高比煤岩组合试样的力学特性 |
| 3.4 不同高比煤岩组合试样的应变场演变规律 |
| 3.5 不同高比煤岩组合试样的能量耗散规律 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 基于应力释放的煤岩复合顶板巷道渐进破坏规律 |
| 4.1 关键参数确定及数值模型建立 |
| 4.2 无支护条件下巷道围岩位移场与裂隙场演化规律 |
| 4.3 顶煤厚度对巷道围岩稳定性的影响规律 |
| 4.4 煤岩复合顶板巷道的控制原则 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 煤岩复合顶板厚层跨界锚固机制 |
| 5.1 锚固系统研发背景 |
| 5.2 不同长度锚杆锚固区损伤演化规律 |
| 5.3 顶板厚层跨界锚固原理及厚层锚固系统研发 |
| 5.4 巷道支护系统设计及模拟分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 煤岩复合顶板厚层锚固承载作用机制 |
| 6.1 相似模拟材料力学测试及参数确定 |
| 6.2 相似模拟实验设计及模型建立 |
| 6.3 围岩应力演化特征及巷道变形破坏规律 |
| 6.4 顶板厚层锚固系统的抗冲击特性 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 跨界长锚固柔化结构设计及多工况力学性能分析 |
| 7.1 长锚杆适用条件及新型柔性锚杆研发 |
| 7.2 实验的设备、材料及方法 |
| 7.3 柔性锚杆关键参数选择及拉伸力学性能研究 |
| 7.4 长期荷载下柔性锚杆力学特性研究 |
| 7.5 循环荷载下柔性锚杆力学特性研究 |
| 7.6 柔性锚杆现场应用研究 |
| 7.7 本章小结 |
| 8 工业性试验研究 |
| 8.1 葫芦素煤矿21205 运输巷典型工程实例 |
| 8.2 门克庆煤矿3108 运输巷典型工程案例 |
| 8.3 本章小结 |
| 9 结论 |
| 9.1 主要结论 |
| 9.2 主要创新点 |
| 9.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（4）寺河矿东五盘区53013工作面回采巷道支护参数优化研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容及方法 |
| 1.4 技术路线 |
| 2 巷道围岩地质力学测试 |
| 2.1 测试内容 |
| 2.2 现场测试结果 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 锚杆支护效能影响因素模拟及分析 |
| 3.1 数值模型建立 |
| 3.2 模拟方案 |
| 3.3 计算结果及分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 高预应力强力锚杆与锚索支护系统 |
| 4.1 锚杆预应力产生的应力场分布 |
| 4.2 锚杆支护预应力场影响参数 |
| 4.3 高预应力强力支护理论 |
| 4.4 高预应力强力锚杆与锚索支护系统 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 现场工业性试验 |
| 5.1 试验巷道地质条件 |
| 5.2 试验巷道支护参数优化 |
| 5.3 试验巷道矿压监测及分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（5）矩形巷道围岩锚固承载结构特性分析及稳定性评价（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 锚固承载机理研究现状 |
| 1.2.2 锚固承载结构研究现状 |
| 1.2.3 矩形巷道围岩稳定研究现状 |
| 1.3 存在的问题 |
| 1.4 本论文的研究内容 |
| 1.5 研究方法与技术路线 |
| 2 锚杆支护机理及锚固承载结构参数分析 |
| 2.1 锚杆支护理论以及设计方法 |
| 2.1.1 锚杆支护发展形式 |
| 2.1.2 锚杆支护理论概述 |
| 2.1.3 锚杆支护设计方法 |
| 2.2 巷道围岩变形破坏机理及力学分析 |
| 2.2.1 巷道围岩变形破坏机理 |
| 2.2.2 巷道围岩力学分析 |
| 2.3 锚固承载结构定义及分类 |
| 2.4 锚固承载结构力学参数确定 |
| 2.4.1 锚固承载结构刚度参数 |
| 2.4.2 锚固承载结构强度参数 |
| 2.5 锚固承载结构力学参数影响因素 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 矩形锚固承载结构力学特性分析 |
| 3.1 矩形巷道破坏形式分析 |
| 3.1.1 拉裂破坏 |
| 3.1.2 剪切破坏 |
| 3.2 矩形巷道锚固承载结构力学模型 |
| 3.2.1 结构体受力分析 |
| 3.2.2 力学模型建立 |
| 3.3 结构体内力计算 |
| 3.3.1 锚杆支护下结构体内力分析 |
| 3.3.2 锚杆(索)联合支护结构体内力分析 |
| 3.4 算例分析 |
| 3.5 小结 |
| 4 矩形锚固承载结构稳定性评价 |
| 4.1 结构体稳定性评价 |
| 4.1.1 变形稳定性分析 |
| 4.1.2 强度稳定性分析 |
| 4.2 算例分析 |
| 4.2.1 锚杆长度对结构体稳定性的影响 |
| 4.2.2 锚杆间排距对结构体稳定性的影响 |
| 4.2.3 锚杆轴力对结构体稳定性的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 矩形锚固承载结构支护设计与试验 |
| 5.1 工程概况 |
| 5.1.1 煤层地质条件 |
| 5.1.2 水文地质特征 |
| 5.1.3 煤层顶底板性质 |
| 5.1.4 巷道地质情况特征 |
| 5.1.5 影响回采其他地质情况 |
| 5.2 原支护参数设计及监测 |
| 5.2.1 原支护方案设计参数 |
| 5.2.2 原支护方案监测分析 |
| 5.2.3 原支护方案效果评价 |
| 5.3 基于锚固承载结构设计方案及监测 |
| 5.3.1 新支护方案理论计算 |
| 5.3.2 新支护方案数值模拟 |
| 5.3.3 新支护方案现场监测 |
| 5.3.4 新支护方案分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（6）富碱性水弱胶结软岩巷道围岩控制机理与应用研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 主要研究内容与方法 |
| 1.4 主要创新点 |
| 2 碱性水作用下弱胶结软岩力学特性变化规律研究 |
| 2.1 弱胶结地层水文地质调研 |
| 2.2 水-岩作用实验方案与设计 |
| 2.3 碱性水作用下弱胶结软岩力学性质劣化规律 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 碱性水作用下弱胶结软岩物理-化学-力学损伤演化机理研究 |
| 3.1 碱性水作用对弱胶结软岩物理特征影响研究 |
| 3.2 碱性水作用对弱胶结软岩水化学损伤机理研究 |
| 3.3 碱性水作用下弱胶结软岩损伤力学演化关系推导 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 碱性水环境锚固系统失效机理与防治措施研究 |
| 4.1 锚固系统失效方式、腐蚀机理 |
| 4.2 不同支护构件及锚固体劣化特征及表征形式 |
| 4.3 锚固单元失效及围岩破坏形式研究 |
| 4.4 不同碱性水条件下锚固体防护措施研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 富碱性水弱胶结软岩围岩分类及控制技术研究 |
| 5.1 巷道围岩地质环境分类及控制策略 |
| 5.2 考虑pH值、时间劣化效应及改进屈服准则下蠕变本构模型数值实现 |
| 5.3 不同pH值、不同腐蚀龄期下巷道变形破坏规律及支护对策 |
| 5.4 不同围岩分类下支护参数的确定 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 富碱性水弱胶结软岩巷道围岩分类控制技术现场试验 |
| 6.1 试验区域概况 |
| 6.2 围岩控制方案 |
| 6.3 围岩稳定性监测与分析 |
| 6.4 本章小节 |
| 7 主要结论与展望 |
| 7.1 主要研究结论 |
| 7.2 进一步研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（7）复合顶板采动巷道围岩蝶形破坏机理研究（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 巷道围岩变形研究现状 |
| 1.2.2 复合顶板变形与控制研究现状 |
| 1.2.3 复合顶板控制研究存在的问题 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 研究方法及路线 |
| 第2章 复合顶板巷道变形破坏机理分析 |
| 2.1 复合顶板分类及复合顶板巷道应力环境分析 |
| 2.1.1 复合顶板分类 |
| 2.1.2 复合顶板巷道应力环境分析 |
| 2.2 复合顶板塑性区分析 |
| 2.2.1 双向不等压状态下围岩塑性区的扩张规律 |
| 2.2.2 塑性区分布规律数值模拟 |
| 2.3 复合顶板受力破坏分析 |
| 2.3.1 复合顶板应力状态和承载结构变化导致离层 |
| 2.3.2 层间岩石性质不同导致顶板离层 |
| 2.3.3 高水平应力作用下复合顶板发生剪切破坏 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 矿井地应力测试及围岩破坏区观测 |
| 3.1 地应力测试 |
| 3.1.1 测点布置 |
| 3.1.2 地应力测试结果分析 |
| 3.2 顶板岩层分布及结构观测 |
| 3.2.1 测点布置 |
| 3.2.2 钻孔窥视结果 |
| 3.2.3 钻孔窥视结果分析 |
| 3.3 围岩成分测定 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 复合顶板巷道稳定性影响因素分析 |
| 4.1 复合顶板离散化分析的必要性 |
| 4.2 不同侧压系数条件下塑性区分布规律及围岩变形情况 |
| 4.2.1 模型及侧压系数 |
| 4.2.2 塑性区与巷道围岩变形分析 |
| 4.3 不同类型复合顶板塑性区分布规律及围岩变形情况 |
| 4.3.1 模型及复合顶板种类 |
| 4.3.2 塑性区与巷道围岩变形分析 |
| 4.4 不同岩层倾角巷道围岩塑性区及巷道变形情况 |
| 4.4.1 模型及岩层倾角 |
| 4.4.2 塑性区分布情况 |
| 4.4.3 巷道围岩变形分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 巷道围岩控制研究 |
| 5.1 复合顶板围岩控制机理 |
| 5.1.1 复合顶板稳定性控制原则 |
| 5.1.2 锚杆支护作用原理 |
| 5.1.3 锚索在复合顶板巷道中的作用 |
| 5.2 锚杆(索)支护作用数值模拟 |
| 5.2.1 巷道概况 |
| 5.2.2 数值模拟模型建立 |
| 5.2.3 支护方案及支护方案模型 |
| 5.2.4 模拟结果及分析 |
| 5.3 支护方案的确定及巷道矿压监测方案 |
| 5.3.1 巷道支护原则及支护方案 |
| 5.3.2 锚杆锚索支护参数 |
| 5.3.3 巷道矿压监测 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录 攻读学位期间发表的论文与科研成果清单 |
| 致谢 |
（8）弱胶结软岩巷道锚杆—锚索高预紧支护协同研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 主要研究内容及技术路线 |
| 2 弱胶结软岩巷道围岩变形破坏特征及影响因素 |
| 2.1 工程地质条件 |
| 2.2 11301回风顺槽围岩变形破坏特征 |
| 2.3 巷道围岩变形破坏影响因素 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 锚杆-锚索高预紧支护协同原理及设计方法 |
| 3.1 锚杆-锚索高预紧支护协同原理 |
| 3.2 锚杆-锚索高预紧支护协同设计方法 |
| 3.3 锚杆-锚索高预紧支护协同参数确定 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 锚杆-锚索高预紧支护协同参数优化 |
| 4.1 顶板应力场扩散效果 |
| 4.2 巷道支护效果模拟 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 现场工程应用 |
| 5.1 锚杆预紧扭矩-预紧力关系测试 |
| 5.2 巷道支护效果 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 主要结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 致谢 |
| 学位论文数据集 |
（9）多孔洞岩溶区软泥入侵复合顶板回撤通道支护技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 问题的提出与研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 工作面回撤研究现状 |
| 1.2.2 巷道顶板(围岩)变形破坏机理研究现状 |
| 1.2.3 巷道围岩控制理论与技术研究现状 |
| 1.2.4 回撤通道支护技术研究现状 |
| 1.3 存在问题 |
| 1.4 论文研究内容及研究方法 |
| 1.4.1 本论文拟研究的主要内容 |
| 1.4.2 主要研究方法 |
| 第二章 回撤通道围岩结构特征与破坏机理研究 |
| 2.1 工程概况 |
| 2.1.1 开采技术条件 |
| 2.1.2 工作面回撤通道概况 |
| 2.1.3 多孔洞复合顶板回撤通道围岩变形破坏特征 |
| 2.2 孔洞性顶板原位特性研究 |
| 2.2.1 顶板赋存状况 |
| 2.2.2 顶板钻孔窥视 |
| 2.2.3 地应力测试 |
| 2.2.4 巷道围岩物理力学特性实验 |
| 2.3 回撤通道覆岩结构与顶板破坏机理 |
| 2.3.1 回撤通道覆岩垮落状态分析 |
| 2.3.2 回撤通道顶板破坏状态 |
| 2.3.3 回撤通道顶板破坏机理 |
| 2.3.4 回撤通道覆岩结构 |
| 2.3.5 回撤通道实体煤帮破坏机理 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 多孔洞复合顶板回撤通道围岩稳定性数值模拟研究 |
| 3.1 数值模拟研究背景概述 |
| 3.2 FLAC~(3D)数值模拟实验研究 |
| 3.2.1 数值计算软件简介 |
| 3.2.2 孔洞分布层位对回撤通道围岩稳定性分析 |
| 3.2.3 孔洞发育密度对回撤通道围岩稳定性分析 |
| 3.3 小结 |
| 第四章 多孔洞复合顶板回撤通道围岩控制技术研究 |
| 4.1 多孔洞复合顶板回撤通道控制思路 |
| 4.1.1 回撤通道支护存在的主要问题 |
| 4.1.2 多孔洞复合顶板控制思路 |
| 4.1.3 各种支护方式的作用 |
| 4.1.4 多孔洞复合顶板回撤通道多层级支护技术 |
| 4.2 影响回撤通道支护效果的主要因素 |
| 4.3 回撤通道支护合理参数设计 |
| 4.3.1 顶板锚杆支护 |
| 4.3.2 顶板锚索支护 |
| 4.3.3 帮部锚杆支护 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 多孔洞复合顶板回撤通道支护技术应用及效果分析 |
| 5.1 工作面概况及支护方案 |
| 5.1.1 末采工序 |
| 5.1.2 回撤通道施工 |
| 5.2 应用效果现场监测 |
| 5.2.1 监测目的及内容 |
| 5.2.2 巷道表面位移量监测 |
| 5.2.3 巷道顶板离层监测 |
| 5.2.4 锚杆锚索受力监测 |
| 5.2.5 其它测试 |
| 5.3 小结 |
| 第六章 结论及展望 |
| 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 |
（10）围岩松动圈组合预测模型及其应用研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景与意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.3 研究目标与内容 |
| 2 围岩松动圈实测与数据收集 |
| 2.1 城郊矿二水平巷道松动圈测定 |
| 2.2 松动圈影响因素分析 |
| 2.3 松动圈数据收集与整理 |
| 2.4 小结 |
| 3 松动圈单预测模型 |
| 3.1 建模选型 |
| 3.2 支持向量机预测模型 |
| 3.3 灰色预测模型 |
| 3.4 小结 |
| 4 松动圈组合预测模型 |
| 4.1 影响因素分析 |
| 4.2 熵权组合预测模型 |
| 4.3 小结 |
| 5 城郊矿大松动圈围岩巷道支护技术研究 |
| 5.1南翼回风1#联巷支护现状 |
| 5.2 预应力场参数协同支护研究 |
| 5.3南翼回风1#联巷支护优化 |
| 5.4 小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
四、锚杆与锚索联合支护复合顶板（论文参考文献）
- [1]复合软岩巷道长短锚索层次控制技术及实践[J]. 付玉凯,王涛,孙志勇,郑建伟. 采矿与安全工程学报, 2021(02)
- [2]侏罗系弱胶结软岩巷道变形失稳机制及应用研究[D]. 蔡金龙. 安徽理工大学, 2020(07)
- [3]深部巷道煤岩复合顶板厚层跨界锚固承载机制研究[D]. 谢正正. 中国矿业大学, 2020
- [4]寺河矿东五盘区53013工作面回采巷道支护参数优化研究[D]. 宋志宇. 中国矿业大学, 2020
- [5]矩形巷道围岩锚固承载结构特性分析及稳定性评价[D]. 李晓栋. 西安科技大学, 2020(01)
- [6]富碱性水弱胶结软岩巷道围岩控制机理与应用研究[D]. 李辉. 中国矿业大学, 2020(01)
- [7]复合顶板采动巷道围岩蝶形破坏机理研究[D]. 肖宇. 湖南科技大学, 2020(06)
- [8]弱胶结软岩巷道锚杆—锚索高预紧支护协同研究[D]. 赵伟. 山东科技大学, 2020
- [9]多孔洞岩溶区软泥入侵复合顶板回撤通道支护技术研究[D]. 杨亚威. 太原理工大学, 2020(07)
- [10]围岩松动圈组合预测模型及其应用研究[D]. 肖勇卓. 中国矿业大学, 2020(01)