矩形斷面綜掘煤巷復(fù)合頂板失穩(wěn)機(jī)制及安全控制技術(shù)

1 緒論
1.1 問題的提出
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 復(fù)合頂板基本特征與分類
1.2.2 煤巷快速掘進(jìn)技術(shù)
1.2.3 煤巷頂板支護(hù)設(shè)計(jì)方法與錨桿支護(hù)理論
1.2.4 煤巷掘進(jìn)工作面圍巖穩(wěn)定性
1.2.5 煤巷復(fù)合頂板失穩(wěn)機(jī)理及其控制技術(shù)
2 矩形斷面復(fù)合頂板煤巷圍巖地質(zhì)力學(xué)特性
2.1 趙莊礦工程地質(zhì)環(huán)境
2.1.1 井田概況
2.1.2 煤系地層
2.1.3 地質(zhì)構(gòu)造
2.1.4 水文地質(zhì)條件
2.2 地應(yīng)力測試原理及應(yīng)力場分布規(guī)律
2.2.1 地應(yīng)力測試原理與儀器
2.2.2 地應(yīng)力場分布規(guī)律
2.3 圍巖礦物成分及其含量測試
2.3.1 黏土礦物總量衍射分析實(shí)驗(yàn)
2.3.2 黏土礦物相對含量X射線衍射分析實(shí)驗(yàn)
2.4 煤巷圍巖力學(xué)參數(shù)測試
2.4.1 試件加工及測試儀器
2.4.2 試件單軸壓縮實(shí)驗(yàn)
2.4.3 試件三軸壓縮實(shí)驗(yàn)
2.4.4 試件劈裂實(shí)驗(yàn)
2.5 煤巷頂板內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征探測
2.6 本章小結(jié)
3 矩形斷面綜掘煤巷復(fù)合頂板穩(wěn)定性漸次演化規(guī)律研究
3.1 矩形斷面煤巷綜掘工藝過程及空間區(qū)劃
3.1.1 煤巷綜掘工藝過程描述
3.1.2 矩形斷面煤巷綜掘空間區(qū)劃
3.2 FLAC3P數(shù)值模擬簡介
3.2.1 FLAC3D計(jì)算方法及原理
3.2.2 Mohr-Coulomb本構(gòu)模型
3.2.3 FLAC3D中錨索結(jié)構(gòu)單元
3.3 矩形斷面綜掘煤巷復(fù)合頂板穩(wěn)定性漸次演化規(guī)律
3.3.1 矩形斷面綜掘煤巷數(shù)值計(jì)算模型
3.3.2 矩形斷面綜掘煤巷頂板應(yīng)力漸次演化規(guī)律
3.3.3 矩形斷面綜掘煤巷頂板變形動態(tài)演化規(guī)律
3.3.4 矩形斷面綜掘煤巷頂板塑性區(qū)漸次演化規(guī)律
3.4 矩形斷面綜掘煤巷復(fù)合頂板穩(wěn)定性影響因素分析
3.4.1 綜掘煤巷復(fù)合頂板穩(wěn)定性影響因素分類
3.4.2 圍巖條件對矩形斷面綜掘煤巷頂板穩(wěn)定性的影響規(guī)律
3.4.3 掘進(jìn)參數(shù)對矩形斷面綜掘煤巷頂板穩(wěn)定性的影響規(guī)律
3.4.4 巷道支護(hù)對矩形斷面綜掘煤巷頂板穩(wěn)定性的影響規(guī)律
3.5 本章小結(jié)
4 矩形斷面綜掘煤巷空頂區(qū)復(fù)合頂板變形破壞機(jī)制研究
4.1 薄板小撓度彎曲基本理論
4.1.1 三個計(jì)算假定
4.1.2 薄板彎曲理論的力學(xué)方程
4.2 矩形斷面綜掘煤巷空頂區(qū)復(fù)合頂板變形特征
4.2.1 空頂區(qū)復(fù)合頂板力學(xué)模型的建立
4.2.2 空頂區(qū)復(fù)合頂板的內(nèi)力解析
4.2.3 空頂區(qū)復(fù)合頂板變形破壞規(guī)律
4.3 矩形斷面綜掘煤巷空頂區(qū)復(fù)合頂板失穩(wěn)機(jī)制
4.4 矩形斷面綜掘煤巷空頂距的確定及其影響因素
4.4.1 矩形斷面綜掘煤巷空頂距的確定
4.4.2 矩形斷面煤巷空頂距影響因素敏感性分析
4.5 本章小結(jié)
5 矩形斷面綜掘煤巷支護(hù)區(qū)復(fù)合頂板失穩(wěn)機(jī)制研究
5.1 矩形斷面煤巷復(fù)合頂板破壞形態(tài)及范圍
5.1.1 自然平衡拱的形態(tài)及矢高
5.1.2 隱形平衡拱和擴(kuò)展隱形平衡拱的形態(tài)及矢高
5.2 矩形斷面煤巷支護(hù)區(qū)復(fù)合頂板撓曲變形規(guī)律
5.2.1 支護(hù)區(qū)頂板撓曲變形力學(xué)模型的建立
5.2.2 支護(hù)區(qū)頂板撓曲變形典型特征
5.2.3 支護(hù)區(qū)頂板撓曲變形影響因素分析
5.3 矩形斷面煤巷支護(hù)區(qū)復(fù)合頂板變形破壞機(jī)制
5.4 本章小結(jié)
6 矩形斷面綜掘煤巷復(fù)合頂板安全控制技術(shù)研究
6.1 矩形斷面綜掘煤巷復(fù)合頂板安全控制思路
6.1.1 圍巖防控對策對煤巷掘進(jìn)速度的影響
6.1.2 矩形斷面綜掘煤巷復(fù)合頂板安全控制思路
6.2 錨桿（索）及護(hù)表構(gòu)件對復(fù)合頂板的作用機(jī)理
6.2.1 錨桿作用力的產(chǎn)生機(jī)理
6.2.2 錨桿對圍巖的力學(xué)作用
6.2.3 錨索對圍巖的控制作用
6.2.4 預(yù)緊力的作用機(jī)理
6.2.5 托梁（鋼帶）和鋼筋網(wǎng)對復(fù)合頂板的作用
6.3 錨桿（索）支護(hù)關(guān)鍵影響因素分析
6.3.1 錨桿預(yù)緊力
6.3.2 錨桿布設(shè)間距
6.3.3 錨索預(yù)緊力
6.3.4 錨索長度
6.3.5 錨索布設(shè)間距
6.4 矩形斷面煤巷復(fù)合頂板耦合支護(hù)機(jī)理及安全控制技術(shù)
6.4.1 矩形斷面煤巷復(fù)合頂板耦合支護(hù)機(jī)理
6.4.2 矩形斷面煤巷復(fù)合頂板“粱-拱”承載結(jié)構(gòu)耦合支護(hù)模型
6.4.3 基于“梁-拱”模型的煤巷復(fù)合頂板支護(hù)設(shè)計(jì)
6.4.4 矩形斷面綜掘煤巷復(fù)合頂板分步支護(hù)技術(shù)
6.5 本章小結(jié)
7 工程應(yīng)用
7.1 矩形斷面復(fù)合頂板煤巷綜掘施工現(xiàn)狀
7.1.1 矩形斷面復(fù)合頂板煤巷綜掘施工方案
7.1.2 矩形斷面復(fù)合頂板煤巷綜掘速度現(xiàn)狀
7.2 矩形斷面復(fù)合頂板煤巷綜掘速度制約因素
7.2.1 復(fù)合頂板煤巷綜掘速度制約因素的基本構(gòu)成
7.2.2 復(fù)合頂板煤巷綜掘速度制約因素因子分析
7.2.3 復(fù)合頂板煤巷快速綜掘的實(shí)施途徑分析
7.3 試驗(yàn)煤巷工程地質(zhì)條件
7.4 復(fù)合頂板煤巷綜掘施工方案優(yōu)化
7.4.1 復(fù)合頂板煤巷支護(hù)方案優(yōu)化
7.4.2 復(fù)合頂板煤巷綜掘工藝流程優(yōu)化
7.4.3 復(fù)合頂板煤巷綜掘施工組織優(yōu)化
7.5 復(fù)合頂板煤巷綜掘試驗(yàn)效果分析
7.5.1 煤巷掘進(jìn)速度的提升效果 …… 8主要結(jié)論 參考文獻(xiàn)