一、急倾斜矿井煤巷锚注加固试验与探讨（论文文献综述）
高红科[1]（2021）在《矿山巷道围岩数字钻进原位测试理论与评价方法研究》文中研究指明煤炭是我国的支柱能源,具有能源安全的“压舱石”作用。煤炭生产矿井的动脉是巷道,巷道的稳定性制约着煤矿安全高效生产,围岩的有效支护是巷道安全稳定控制的重要保障,其前提是现场围岩力学参数与结构特征的实时测试和定量评价。传统室内岩体测试方法过程繁琐、周期长,难以测试现场真实环境下的围岩性质,尤其对于需要加强支护的破碎围岩,难以有效取芯进行测试。同时巷道围岩力学参数与结构特征原位测试困难,且对控制破碎围岩常用锚注支护的效果评价多以定性评价为主,使得深部破碎围岩支护设计缺乏定量指标支撑,带有较大的经验性,支护设计优化滞后,是巷道破碎围岩安全事故频发的根本原因之一。如何实现巷道围岩力学参数与结构特征的原位实时测试与定量评价是矿山巷道安全控制面临的理论与技术难题。数字钻进测试技术是利用数字钻进装备对岩体钻进参数进行控制、监测和分析的技术。研究表明利用该技术进行岩体钻进得到的随钻参数与岩体强度参数及岩体结构特征具有相关性。该技术为巷道围岩的原位实时测试与定量评价提供了新的途径。岩体随钻反演模型与方法的建立以及配套测试装备的研发是实现巷道围岩参数随钻实时获取与支护效果定量评价的核心,也是关键的科学与工程问题。以往基于数字钻进测试技术的研究处于初期阶段,多以统计和经验分析方法研究单类复杂形式钻头随钻参数与岩石参数的关系为主,未见基于数字钻进的矿山巷道围岩原位测试与评价方法的研究。基于此,本文采用理论分析、室内试验、设备研发、现场试验相结合的方法,开展了矿山巷道围岩数字钻进原位测试理论与评价方法研究,证明了基于数字钻进实现巷道围岩力学参数原位测定、岩层界面识别、破碎范围探测及锚注效果定量评价的有效性,为巷道围岩安全控制与支护设计基础参数的随钻实时获取提供了理论与技术支撑。主要研究工作与研究结果如下:（1）岩石力学参数随钻反演模型研究设计研发了数字钻进解析钻头,利用解析钻头切削破碎岩体能量分析与上限法分析,得到了基于解析钻头的岩石切削能量与岩石切削强度理论解,建立了综合四类随钻参数的岩石UCS随钻反演模型（CDP-UCS模型）和岩石C-φ随钻反演模型（CDP-cφ模型）,与基于实心解析钻头推导得到的DP-UCS模型、DP-cφ模型进行了对比,明确了随钻参数间及其对岩石力学参数的理论响应机制,表明了利用数字钻进解析钻头随钻参数有效反演岩石力学参数的理论可行性。（2）岩体数字钻进室内试验研究利用多功能岩体数字钻进试验系统（室内TRD系统）开展了完整岩石、分层岩体和注浆岩体的数字钻进试验,分析了数字钻进解析钻头随钻参数对岩石力学参数及岩层界面、破碎范围等岩体结构特征的响应规律,得到了不同水灰比与岩体破碎程度条件下随钻参数、切削能量和切削强度变化规律。岩石钻进扭矩、切削能量、切削强度均呈现随着岩石强度的增大而增加的趋势,与随钻参数对岩石力学参数的理论响应规律一致,验证了岩石力学参数随钻反演模型的正确性,证明了利用解析钻头随钻参数进行岩层界面识别、围岩破碎范围探测和岩体注浆效果定量评价的可行性。（3）围岩数字钻进原位测试系统研发研发了矿山巷道围岩数字钻进原位测试系统（现场SDT系统）,由导向钻进子系统、液压伺服子系统、监测控制子系统、测试辅助子系统等结构组成,可实现矿山巷道等地下工程围岩的原位数字钻进测试。该系统采用的数字钻进解析钻头和随钻参数控制范围与室内TRD系统相同,且与岩石力学参数随钻反演模型相匹配,室内TRD系统的研究结论可为现场SDT系统进行工程应用提供有效的理论与数据支撑。在此基础上,建立了巷道围岩力学参数随钻测试与分区方法、巷道围岩结构特征随钻测试方法、巷道围岩锚注效果随钻评价方法。（4）现场SDT系统室内验证试验研究利用现场SDT系统开展了完整岩石层、破碎岩体层和注浆岩体层等不同组合分层岩体的室内数字钻进试验,现场SDT系统控制与监测性能良好;随钻参数在岩层界面处响应明显,基于现场SDT系统测试的等效岩石力学参数与室内压缩测试结果的平均差值率均小于15%,现场SDT系统具有识别岩层界面与测试岩体等效力学参数的可行性与有效性；基于现场SDT系统测试的注浆后破碎岩体等效抗压强度为注浆前的3.5倍,比完整岩体低30.3%,现场SDT系统具有定量评价破碎岩体注浆加固效果的可行性与有效性。（5）深部巷道围岩数字钻进原位测试评价利用研发的现场SDT系统与建立的巷道围岩数字钻进原位测试与评价方法,以厚冲积层高应力深部矿井—万福煤矿为工程背景,开展了围岩数字钻进测试、钻孔窥视与取芯测试,得到了岩体裂隙、岩层界面与破碎范围等岩体结构特征,硐室围岩依据等效强度可划分为强度劣化区、强度恢复区和原岩强度区。在此基础上,进行了硐室围岩锚注加固方案设计与锚注围岩数字钻进原位评价,硐室围岩破碎区域锚注加固后的平均等效强度提高率为61.6%。巷道围岩数字钻进原位测试与评价方法具有随钻参数快速测试、等效强度连续获取等优势,为围岩强度分区与支护设计优化提供了有效手段。
田普[2]（2021）在《二次采动影响巷道围岩破坏特征及控制技术研究》文中研究指明针对韩城矿区桑树坪二号井3309运输巷围岩变形严重问题,采用理论分析、数值模拟、现场实测相结合的方法,对3308工作面采动影响引起的3309运输巷围岩应力分布及塑性破坏范围进行综合研究并提出围岩控制方案进行了现场应用。主要结论如下:（1）基于极限平衡理论,计算得出在一次采动影响下靠近采空区侧煤柱支承压力峰值位于距巷道表面2.27m位置,巷道侧煤柱帮支承应力峰值位于距巷道表面2.04m处。下区段回采阶段,巷道煤柱帮最大受力为19.27MPa,煤柱强度为14.3MPa,结果表明因为3309运输巷煤柱帮受力过大,自身强度不足引起较大范围塑性破坏。（2）数值模拟研究表明:工作面前方100m到工作面后方40m之间巷道煤柱帮与煤壁帮应力差值最大为12.4MPa,塑性破坏范围相差1.0m,巷道围岩变形主要因巷道煤柱帮破坏引起的,并具有动态变化特点。具体表现为:工作面前方超过40m后煤柱应力分布呈不对称双峰分布,峰值位置处于距巷道表面2～2.25m范围内,煤柱与巷道顶板交界位置开始塑性破坏。距工作面10m范围内,3309运输巷煤柱帮应力最大为26MPa,峰值距巷道表面2.5～3.0m,煤柱底角处塑性范围扩大明显。工作面后方10m范围内,应力剧烈增长峰值达到40.7MPa,应力形态由“双峰”变为“单峰”分布。（3）通过分析采动影响下巷道围岩应力分布,提出了“切顶卸压+补强支护”的围岩控制方案并进行了现场试验,试验结果表明:①采用“切顶卸压+补强支护”后,煤柱破坏深度均集中在2m范围内。②与原方案相比巷道顶板、煤柱帮、煤壁帮收敛量分别下降了 50%、40%、47%,证明围岩变形得到了有效控制。研究可为桑树坪二号井接续工作面回采巷道围岩变形控制提供理论依据,对于类似条件下巷道围岩控制技术研究也具有一定参考价值。
郝晨良[3]（2021）在《采空区下动压巷道非对称变形机理及控制对策研究》文中进行了进一步梳理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。
谢正正[4]（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。
康红普[5]（2021）在《我国煤矿巷道围岩控制技术发展70年及展望》文中研究指明总结新中国成立70年来,我国煤矿巷道围岩控制领域取得的主要研究成果,涉及巷道围岩地质力学特性,围岩变形、破坏特征与机制,围岩控制理论及技术。介绍煤系沉积岩地层强度、煤岩体结构特征及煤矿井下地应力分布规律,采煤引起的采动应力场分布特征及对采动巷道围岩稳定性的影响。指出煤矿巷道围岩变形具有分阶段性、流变性和冲击性,巷道围岩破坏有煤岩破坏、结构面破坏及围岩结构失稳破坏3种模式,软岩、强采动、大变形是我国煤矿巷道围岩控制的主要特点。论述5类巷道围岩控制方法与原理:控制围岩松动载荷、控制围岩变形、在围岩中形成承载结构、围岩改性及围岩卸压。阐述巷道围岩在掘进全过程的控制原理,重点介绍预应力锚杆支护理论及支护应力场的概念。将巷道围岩控制技术分为5类:表面支护、锚固、改性、卸压及联合控制技术,介绍金属支架、锚杆与锚索、注浆加固、水力压裂卸压及联合控制技术的发展历程和应用情况。最后,分析煤矿巷道围岩控制中存在的问题,并展望未来技术发展趋势。
孙刘伟[6]（2020）在《煤巷爆破卸压-支护加固协同防冲技术研究》文中认为冲击地压灾害破坏性强,危害性巨大。我国煤矿冲击地压灾害85%发生在回采巷道,主要原因是巷道近场高应力区煤岩体所受叠加应力超过其强度极限发生破坏,积聚的弹能应变能瞬间释放导致巷道剧烈破坏。因此,采用卸压方式缓解巷道围岩高应力集中程度,或加强支护提高巷道围岩抗冲击破坏能力,成为冲击地压巷道防控的两大途径。针对煤层硬度为中硬及以上、煤层局部夹矸或变质导致高应力、评价监测为强冲击危险等情况,煤层爆破卸压效果明显,适应性强,但煤层爆破致裂损伤效应会破坏巷道围岩完整性,降低围岩承载能力,削弱了支护结构的抗冲击性能。由此看来,“爆破卸压”与“支护加固”既矛盾又统一,如何实现两者的“协同双效”作用是一个非常重要的研究课题。本文采用现场试验、数值模拟、理论分析等研究手段,分析了煤层爆破卸压减冲机制和对巷道围岩及支护体损伤机制,构建了爆破损伤巷道围岩评估方法,提出了损伤巷道围岩承载结构重塑技术,规划了爆破卸压-支护加固协同防冲实现路径。论文取得主要研究成果如下:（1）研究得出了煤层爆破卸压减冲机制。基于煤层爆破分区特征,总结了煤层爆破卸压减冲机制。煤层爆破致裂可降低煤体力学性质改善煤体冲击倾向性,调整巷道承载结构转移集中应力峰值分布,形成卸压区域耗散冲击能量传递。即煤层爆破卸压减冲机制归纳为“改性-降载-耗能”。（2）分析了煤层爆破卸压对巷道支护的损伤效应。煤体爆破应力波导致巷道周边围岩松动破坏,该区域煤体强度降低,承载能力下降;煤层爆破卸压破坏了巷道原有承载结构,降低了围岩承载体系的稳定性;爆破卸压作用下,锚杆锚固力降低,局部锚杆会失效,巷道锚杆支护系统能力衰减;爆破卸压后,巷道周边围岩裂隙增加,围岩完整性降低,巷道累计变形加大。煤层爆破卸压对巷道支护围岩具有损伤作用归纳为:“围岩劣化-结构失稳-支护衰减-巷道变形”。（3）实测得到了爆破卸压作用下巷道围岩动态响应特征。采用PASAT-M型便携式微震系统,现场实测了不同爆破应力波的传播规律及巷道围岩动态响应特征。结果表明:强冲击危险巷道围岩,高能爆破振动的持续时间大于低能爆破;爆破帮、顶板、非爆破帮振动主频、振幅与至震源距离呈不同线性关系;在评价爆破卸压对巷道围岩的损伤时,需考虑卸压爆破振动的幅值、频率和持续时间三个指标。（4）分析了爆破卸压作用下巷道围岩损伤破坏模式。基于现场实测获取的巷道围岩爆破振动参数,采用FLAC3D数值模拟方法建立巷道爆破振动数值模型,揭示了爆破振动下的巷道围岩的主要破坏模式为剪切破坏;爆破振动过程中近场围岩应力水平出现小幅增加,结束后巷道表面围岩的应力相对于爆破前有所降低。（5）提出了煤层爆破损伤巷道评估方法及锚固承载结构重塑关键技术。分析了受损巷道塑性区扩展特征,揭示了巷道变形失稳演化过程;建立了爆破卸压损伤巷道支护评估方法,提出了锚固承载结构重塑原则及关键技术。结果表明:巷道开挖后围岩内部形成一次动态稳定塑性边界,爆破应力波使一次动态稳定塑性边界向外扩张形成二次动态稳定塑性边界,当爆破区域进入到超前支承应力影响范围内时,巷道围岩继续向外扩张形成三次动态稳定塑性边界。综合考虑巷道围岩扩展损伤和锚杆工作阻力损伤,提出了爆破损伤巷道七级划分标准。在此基础上,提出了全断面支护、非对称式局部重点加固、抗冲击性能支护构件及注浆改性的围岩承载结构重塑原则,提出了高强度主动锚固修复、吸能锚杆锚索补强、锚注一体化支护等巷道锚固承载结构重塑关键技术。（6）基于强度理论,结合煤体“动应力硬化效应”和“单向-三向硬化效应”,构建了巷道冲击地压发生判据,围岩周边的主应力能够引起冲击的必要条件是其超过煤岩的单向抗压强度,即Ic>1;基于震波CT原位探测实际揭示工作面静载应力分布特征,建立以波速异常系数AC和波速梯度系数GC为主要因子的冲击地压危险性评估模型,提出了巷道冲击危险性评价及危险区域确定方法。（7）形成了煤层爆破卸压-支护加固协同防冲关键技术。冲击地压巷道解危施工中,须将爆破卸压与支护加固协同考虑,既要发挥爆破卸压“改性-降载-耗能”的积极作用,又要尽量降低爆破卸压“围岩劣化-结构失稳-支护衰减-巷道变形”的负面影响。在负面作用超出容许范围时,采用受损巷道承载结构重塑关键技术,提高支护结构的抗冲击能力,最终实现精准爆破卸压-高冲击韧性锚网索支护协同防冲。（8）爆破卸压-支护加固协同防冲现场实验取得良好效果。分析了高自重应力、强构造应力及采空区后方持续增长的侧向支承压力特征,采用震波CT原位探测技术反演得到巷道冲击危险指数C=0.50.7,制定了“煤层爆破卸压-巷道损伤评估-巷道全断面补强支护-降低开采扰动”的爆破卸压-支护加固协同防冲技术,现场应用取得成功,监测应力未发生突增,微震能量及频次变化平缓。
魏振全[7]（2020）在《注浆锚索在厚煤层回采巷道超前支护中的应用》文中研究说明七五煤矿3上217工作面为智能化开采工作面（“三机”实现了电液控）,以其运输巷为超前支护形式改革为背景开展以下相关研究。回采巷道厚煤层超前支护采用单体液压支柱时存在劳动强度大、支护效率低等问题;同时,为了与采煤工作面自动化、智能化开采相适应,回采巷道超前支护形式改革显得非常迫切。由此提出在回采巷道采用注浆锚索替代液压支柱超前支护的技术思路。利用现场实测,理论分析与数值模拟相结合的研究方法,对巷道围岩裂隙演化与地应力分布规律,注浆锚索与围岩支护作用机理与效果进行了系统研究,建立巷道围岩稳定性控制力学模型计算校核支护强度,并进行了工业性应用。取得主要成果如下:（1）结合矿井工程地质条件,采用RBIT-30钻孔成像仪探测了3上217运输巷围岩裂隙发育规律,并在巷道所在南二采区采用水压致裂地应力测试系统实测了采区地应力分布规律,为回采巷道注浆锚索代替单体液压支柱超前支护提供了重要参考依据。（2）采用FLAC3D数值模拟软件,通过建立回采巷道模型,模拟采动影响下回采巷道变形破坏失稳时空演化规律,研究了回采过程中巷道围岩应力变化规律,为注浆锚索超前支护参数的确定提供了参考;同时建立了锚岩体耦合支护模型,分析不同支护参数条件下注浆锚索支护预应力扩散与叠加效果,初步确定注浆锚索支护参数。（3）基于煤岩体弹塑性基本力学模型假设,建立了煤体损伤力学模型,分析计算煤柱损伤宽度;根据巷道顶板力矩平衡关系,建立了实体煤巷道超前支护围岩稳定性控制力学模型,计算并校核了回采巷道合理支护强度,为主动式超前支护技术提供了理论依据。工业性应用表明,注浆锚索代替单体液压支柱超前支护,能很好的控制巷道围岩变形,充分发挥高强度预应力锚杆（索）的承载能力。相较于单体液压支柱,主动式锚注超前支护有利于围岩形成稳定的内部承载结构,充分发挥围岩自承载能力,达到改善围岩受力状态,维护巷道围岩稳定的目的;同时,该技术的推广应用,有效减轻工人劳动强度,提高了回采效率,为煤矿工作面智能化开采条件下回采巷道超前支护提供了新的思路。论文包含图46幅,表格7个,参考文献85篇。
单仁亮,彭杨皓,孔祥松,肖禹航,原鸿鹄,黄博,郑赟[8]（2019）在《国内外煤巷支护技术研究进展》文中研究指明简要总结我国煤巷支护领域现阶段的部分主要成果,同时阐述国外煤巷支护技术研究现状。国内煤巷支护技术近些年主要是围绕锚杆支护而开发的多种单一或组合支护系统,但是煤巷支护现场不断涌出了的新问题;国外煤巷支护系统具有多样性,为我国煤巷支护理论、装备及技术研究的进一步完善、多元化发展尤其是千米深井煤巷围岩控制带来了有益的启发。笔者综合采用理论分析、模型试验、数值模拟及现场试验等多种研究方法对煤巷支护深入研究,提出煤巷强帮强角支护理论与技术、纵向梁复合式支护技术、协同支护技术、抗剪锚管索支护技术,实现了真正意义上的"锚杆锚索一体化（协同）支护"。此外,基于研制的动压巷道物理模型试验装置,改进了煤巷支护模拟技术,然后讨论了每项技术的创新点、适用条件及意义、存在的不足及改进方向。最后,基于上述研究成果,提出了我国煤巷支护技术发展趋势与建议,未来煤巷支护将采用多种主动支护工艺相结合或主被动支护相结合等多元化方法,并逐步向智能支护方向发展。
康红普,徐刚,王彪谋,吴拥政,姜鹏飞,潘俊锋,任怀伟,张玉军,庞义辉[9]（2019）在《我国煤炭开采与岩层控制技术发展40a及展望》文中认为开采方法与装备及岩层控制技术是保证煤炭正常生产的核心技术。介绍了改革开放40 a来我国采煤方法与装备、岩层控制理论与技术、特殊采煤与矿区生态环境保护技术的发展历程。基于煤炭科学研究总院开采研究分院主持和参与的科研项目,总结了40 a来煤炭开采与岩层控制技术取得的研究成果。包括薄及中厚煤层、厚煤层一次采全高综采技术与装备,厚及特厚煤层综采放顶煤开采技术与装备,及智能化开采技术与装备;采场覆岩运动与破断规律,岩层结构假说,液压支架与围压相互作用关系,及坚硬和破碎顶板控制技术;巷道锚杆支护理论与成套技术,破碎围岩注浆加固技术,及高应力、强采动巷道水力压裂卸压技术;冲击地压发生机理,冲击危险区域评价技术,冲击地压实时监测、预警及综合防治技术;开采沉陷理论,建（构）筑物下、近水体下、承压水上开采等特殊采煤技术,及矿区生态环境保护技术。40 a的研究与实践表明,我国煤矿已形成具有中国特色的煤炭开采与岩层控制成套技术体系,为煤矿安全、高效、绿色开采提供了可靠的技术保障。最后,提出了煤炭开采与岩层控制技术的发展方向与建议。
王雷[10]（2019）在《深部采区高强锚注自成巷控制机理研究》文中研究指明传统长壁式开采需要留设护巷煤柱,受到“三高一扰动”的影响,护巷煤柱围岩松散破碎,自身承载能力弱,支护构件失效频繁,巷道顶板网兜严重、帮部剧烈鼓出、底臌大变形,巷道频繁维护与返修,同时回采巷道留设的护巷煤柱,不仅造成煤炭资源的严重浪费,还造成工作面围岩应力集中,引发工作面冲击地压、煤与瓦斯突出等重大安全事故,严重制约着煤矿安全、高产和高效的运营。针对上述问题,明确深部采区自成巷短臂梁破坏机理,开展深部采区自成巷锚注机理和控制效果研究,为深部采区自成巷支护提出针对性控制措施,对煤矿安全高效生产具有重要的理论与工程意义。本文以新汶矿区孙村煤矿为工程背景,采用理论分析、数值试验、室内试验和现场试验研究方法,研究深部采区自成巷锚注控制机理,主要研究工作及成果如下:（1）深部采区锚注自成巷顶板破坏机理研究基于自成巷原理,自成巷顶板结构具有明显阶段性的特点,将自成巷顶板划分为四个区域,即切缝准备区、切缝实施区、切缝影响区和切缝稳定区,同时基于上限分析理论和能量转化平衡原理,建立自成巷顶板不同区域的力学分析模型,推导了不同区域分阶段自成巷短臂梁冒落曲线方程,明确了不同参数下切顶短臂梁冒落变化规律。随着岩体粘聚力c、注浆锚索预应力p、临时支护力F和巷帮围岩强度pt的增加,切顶短臂梁冒落范围逐渐向巷帮方向转移,当注浆锚索间距d、围岩应力q、切顶角度θ和应力集中系数λ减小时,切顶短臂梁冒落范围逐渐向巷帮方向转移,岩体内摩擦角φ增大,切顶短臂梁b呈增大趋势,但差距不明显,而切顶短臂梁a呈明显减小趋势。（2）深部采区自成巷锚注控制机理研究考虑注浆围岩参数和注浆锚索支护参数等因素影响,推导了锚注复合体力学参数计算公式,揭示了锚注复合体力学参数变化规律。锚注复合体粘聚力与注浆围岩粘聚力、注浆围岩内摩擦角和锚索预紧力正相关,与间排距负相关,锚注复合体内摩擦角与注浆围岩内摩擦角和注浆锚索预紧力正相关,与间排距负相关。开展了注浆体、锚注体力学试验和注浆锚索锚固性能试验,结果表明水灰比和粒径对破碎围岩注浆体强度影响较大,水灰比0.5:1注浆体强度和注浆锚索剪应力较大,粒径10～15mm注浆体强度较小,锚注体强度与预紧力和支护构件数量呈正相关。（3）深部采区自成巷锚注复合体承载强度研究基于自成巷顶板围岩结构,分析了自成巷锚注复合体承载结构的几何参数,建立了自成巷锚注复合体承载强度力学模型,推导了自成巷锚注复合体承载强度计算公式,揭示了自成巷锚注复合体承载强度变化规律。自成巷锚注复合体承载强度与锚注复合体粘聚力、内摩擦角、预紧力、注浆锚索长度和直径呈正相关性,与注浆锚索间排距呈负相关性;通过采用注浆加固技术,对注浆围岩施加高预紧力,选取合理的注浆锚索间距和直径,是提高自成巷稳定性的有效途径。（4）深部采区自成巷锚注支护数值试验研究考虑顶板切缝高度、切缝角度、注浆加固范围和注浆加固参数等因素影响,设计了16种对比方案,开展了深部采区自成巷锚注支护数值对比试验,分析了巷道位移和围岩应力的变化规律,揭示了不同因素影响下深部采区自成巷锚注控制机制。研究表明:随着注浆加固范围和注浆加固等级的增加,自成巷位移量和实体帮竖向应力、水平应力呈降低趋势;随着切顶高度和切顶角度的增加,自成巷不同部位最大位移量和围岩峰值应力呈现减小的趋势,综合考虑施工情况选择切顶高度8m和切顶角度20°。（5）深部采区自成巷锚注支护模型试验研究开展了自成巷锚注支护地质力学模型试验,分析了锚注自成巷围岩应力和位移演化规律,明确了锚注自成巷围岩控制效果。研究表明:随着距自成巷实体帮距离增大,侧向支承压力呈现出先增大后逐渐减小的分布规律,锚注自成巷的侧向支承压力峰值为0.91MPa,距实体巷帮的距离为0.1m;随着开挖进尺的增加,自成巷顶板内部位移先急剧增加后趋于缓慢,开挖进尺0～100mm范围内,切缝顶板受超前支承压力影响,位移显着增加;工作面开挖到监测断面后,顶板上覆岩层随着切缝顶板回转下沉,位移进一步增加,自成巷顶板最大变形量分别为2.5mm,表明锚注自成巷的围岩控制效果显着。（6）深部采区自成巷锚注支护现场应用研究以孙村煤矿2215上平巷为工程依托,进行了浆液扩散规律试验、注浆锚索锚固性能试验和巷道顶板分区等现场试验,并对单体支柱受力、注浆锚索受力和顶板离层进行监测,验证了深部采区自成巷锚注支护控制效果。研究表明:孙村煤矿2215上平巷采用高强锚注自成巷技术,巷道顶板围岩裂隙充填密实,注浆锚索锚固力高,顶板离层值较小,减小了工作面超前支护范围,工作面矿压显现不明显,自成巷围岩控制效果显着。
二、急倾斜矿井煤巷锚注加固试验与探讨（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、急倾斜矿井煤巷锚注加固试验与探讨（论文提纲范文）
（1）矿山巷道围岩数字钻进原位测试理论与评价方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 岩体力学参数测试方法研究 |
| 1.2.2 巷道围岩结构特征测试方法研究 |
| 1.2.3 巷道围岩锚注效果评价方法研究 |
| 1.2.4 岩体数字钻进测试技术研究 |
| 1.3 存在的问题 |
| 1.4 研究内容与技术路线 |
| 1.5 创新点 |
| 第二章 岩石力学参数随钻反演模型研究 |
| 2.1 模型建立思路 |
| 2.2 岩石UCS随钻反演模型建立 |
| 2.2.1 基于取芯钻的CDP-UCS模型建立 |
| 2.2.2 基于实心钻的DP-UCS模型建立 |
| 2.3 岩石c-φ随钻反演模型建立 |
| 2.3.1 基于上限法的岩石切削力学分析 |
| 2.3.2 基于取芯钻的CDP-cφ模型建立 |
| 2.3.3 基于实心钻的DP-cφ模型建立 |
| 2.4 随钻参数与岩石参数的理论响应分析 |
| 2.4.1 岩石切削能量对随钻参数的响应分析 |
| 2.4.2 岩石切削强度对随钻参数的响应分析 |
| 2.4.3 随钻参数对岩石力学参数的响应分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 岩体数字钻进室内试验研究 |
| 3.1 试验设备简介 |
| 3.2 完整岩石钻进试验 |
| 3.2.1 试验方案设计 |
| 3.2.2 试验结果统计 |
| 3.2.3 试验结果分析 |
| 3.3 分层岩体钻进试验 |
| 3.3.1 试验方案设计 |
| 3.3.2 试验结果统计 |
| 3.3.3 试验结果分析 |
| 3.4 注浆岩体钻进试验 |
| 3.4.1 试验方案设计 |
| 3.4.2 试验结果统计 |
| 3.4.3 试验结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 围岩数字钻进原位测试系统研发 |
| 4.1 研发背景与基础 |
| 4.2 现场SDT系统基本结构 |
| 4.2.1 导向钻进子系统 |
| 4.2.2 液压伺服子系统 |
| 4.2.3 监测控制子系统 |
| 4.2.4 测试辅助子系统 |
| 4.3 现场SDT系统工作原理 |
| 4.4 巷道围岩随钻原位测试与评价方法 |
| 4.4.1 围岩力学参数随钻测试与分区方法 |
| 4.4.2 围岩结构特征随钻测试方法 |
| 4.4.3 围岩锚注效果随钻评价方法 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 现场SDT系统室内验证试验研究 |
| 5.1 试验方案设计 |
| 5.2 试件制作与试验过程 |
| 5.3 试验结果分析 |
| 5.3.1 现场SDT系统控制监测性能分析 |
| 5.3.2 现场SDT系统测试岩体参数可行性分析 |
| 5.3.3 现场SDT系统评价锚注效果可行性分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 深部巷道围岩数字钻进原位测试评价 |
| 6.1 工程背景 |
| 6.2 试验总体思路 |
| 6.3 试验设计与实施 |
| 6.4 试验结果分析 |
| 6.4.1 现场SDT系统原位测试性能分析 |
| 6.4.2 岩石力学参数随钻反演模型验证 |
| 6.4.3 数字钻进原位分区与优势分析 |
| 6.4.4 围岩锚注方案设计与随钻评价 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 主要研究结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间参与科研项目 |
| 攻读学位期间发表科研论文 |
| 攻读学位期间授权发明专利 |
| 攻读学位期间获得荣誉及科研奖励 |
| 学位论文评阅及答辩情况报 |
（2）二次采动影响巷道围岩破坏特征及控制技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.2.1 煤柱应力分布及稳定性研究 |
| 1.2.2 巷道围岩控制技术研究 |
| 1.3 研究内容与研究目标 |
| 1.3.1 论文主要研究目标 |
| 1.3.2 论文主要研究内容 |
| 1.4 研究方法及技术路线 |
| 1.4.1 研究方法 |
| 1.4.2 技术路线图 |
| 2 现场地质概况与围岩力学参数测定 |
| 2.1 矿井地质概况 |
| 2.1.1 工作面概况 |
| 2.1.2 煤层顶底板情况 |
| 2.1.3 巷道支护情况 |
| 2.1.4 巷道围岩破坏现状 |
| 2.2 围岩物理力学参数测试 |
| 2.2.1 测试内容 |
| 2.2.2 取样及制样 |
| 2.2.3 实验结果分析 |
| 2.2.4 结论 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 支承压力分布规律与煤柱稳定性分析 |
| 3.1 支承压力分布规律与动态变化 |
| 3.1.1 支承压力分布 |
| 3.1.2 采动影响下巷道围岩变形规律 |
| 3.1.3 支承压力叠加作用对巷道的影响 |
| 3.1.4 侧向支承压力动态变化 |
| 3.2 侧向支承压力影响下巷道煤柱帮稳定性分析 |
| 3.2.1 采动影响下巷道煤柱帮应力分布特征 |
| 3.2.2 采动影响下巷道煤柱帮塑性区分析 |
| 3.2.3 采动影响下巷道煤柱帮失稳机制分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 采动影响巷道围岩破坏特征研究 |
| 4.1 数值模拟分析模型的建立 |
| 4.2 二次采动影响巷道围岩变形规律分析 |
| 4.2.1 回采期间巷道应力分布 |
| 4.2.2 回采期间巷道应力分布规律分析 |
| 4.3 回采期间二次采动影响巷道塑性区分布 |
| 4.3.1 回采期间巷道塑性区分布规律 |
| 4.3.2 回采期间巷道塑性区分布规律分析 |
| 4.4 巷道煤柱帮应力分布及塑性区破坏特征 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 巷道围岩控制技术研究及应用 |
| 5.1 二次采动影响巷道围岩控制技术 |
| 5.1.1 巷道围岩稳定性控制理论 |
| 5.1.2 巷道切顶卸压方案 |
| 5.1.3 巷道支护机理 |
| 5.1.4 巷道煤柱帮补强支护设计 |
| 5.2 工业性试验 |
| 5.2.1 巷道煤柱帮破坏范围探测 |
| 5.2.2 巷道围岩收敛监测 |
| 5.2.3 巷道变形情况 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
（3）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 |
（4）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 |
（6）煤巷爆破卸压-支护加固协同防冲技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 巷道冲击地压发生机理研究现状 |
| 1.2.2 爆破卸压防治冲击地压研究现状 |
| 1.2.3 冲击地压巷道支护防冲技术研究现状 |
| 1.2.4 爆破应力波对围岩稳定及支护结构影响的研究 |
| 1.3 存在问题 |
| 1.4 研究内容 |
| 1.5 技术路线 |
| 2 煤层爆破卸压下冲击巷道围岩损伤特征试验研究 |
| 2.1 矿井及试验工作面概况 |
| 2.1.1 矿井冲击地压发生情况 |
| 2.1.2 试验工作面情况 |
| 2.2 煤层爆破振动下巷道围岩响应试验 |
| 2.2.1 试验目的及流程 |
| 2.2.2 围岩响应监测结果分析 |
| 2.3 煤层爆破应力波作用下巷道围岩损伤试验 |
| 2.3.1 试验目的及流程 |
| 2.3.2 煤层爆破卸压防冲效果评价 |
| 2.3.3 爆破卸压巷道锚杆工况检测 |
| 2.3.4 爆破卸压巷道围岩裂隙扩展探测 |
| 2.4 爆破卸压振动下巷道损伤过程分析 |
| 2.4.1 数值模型设计 |
| 2.4.2 巷道围岩损伤破坏模式分析 |
| 2.4.3 巷道围岩振动特征分析 |
| 2.4.4 卸压爆破作用下支护振动特征分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 爆破受损巷道支护评估方法及承载结构重塑技术 |
| 3.1 基于塑性区扩展的爆破受损巷道变形失稳演化过程 |
| 3.1.1 一次动态稳定塑性边界 |
| 3.1.2 二次动态稳定塑性边界 |
| 3.1.3 三次动态稳定塑性边界 |
| 3.2 爆破卸压损伤巷道支护评估方法 |
| 3.2.1 围岩裂隙扩展损伤评估 |
| 3.2.2 锚杆支护工作阻力损失评估 |
| 3.2.3 爆破损伤巷道支护综合评估分级 |
| 3.3 受损巷道围岩承载性能重塑关键技术 |
| 3.3.1 受损巷道承载结构重塑原则 |
| 3.3.2 受损巷道承载结构重塑关键技术 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 煤层巷道爆破卸压-支护加固协同防冲技术 |
| 4.1 回采巷道冲击力源分布特征 |
| 4.1.1 冲击地压力源构成 |
| 4.1.2 回采巷道应力分布特征 |
| 4.1.3 回采巷道冲击地压发生应力条件 |
| 4.2 回采巷道煤层爆破卸压减冲机制 |
| 4.2.1 煤层爆破致裂过程与分区特征 |
| 4.2.2 煤层爆破致裂分区破坏准则 |
| 4.2.3 煤层爆破劣化煤体作用分析 |
| 4.2.4 煤层爆破卸压减冲机制 |
| 4.3 煤层爆破卸压对巷道支护的损伤效应 |
| 4.4 冲击地压巷道爆破卸压-支护加固协同防控理念 |
| 4.4.1 协同防冲理念 |
| 4.4.2 冲击地压巷道爆破卸压-支护加固协同防控原则 |
| 4.5 冲击地压巷道爆破卸压-支护加固协同防控实现路径 |
| 4.5.1 回采巷道冲击危险区域判定 |
| 4.5.2 煤层爆破卸压设计 |
| 4.5.3 爆破卸压效果及围岩损伤效应评价 |
| 4.5.4 爆破参数优化及补强加固措施 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 冲击地压巷道煤层爆破卸压-支护加固协同防冲实践 |
| 5.1 工作面概况 |
| 5.2 临空巷道冲击地压致灾机制分析 |
| 5.3 主导冲击启动的静载荷震波CT原位探测 |
| 5.4 基于静载荷疏导的巷道爆破卸压-支护加固协同防控技术 |
| 5.5 冲击地压防治效果 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（7）注浆锚索在厚煤层回采巷道超前支护中的应用（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 问题提出及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状及进展 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 研究技术路线 |
| 2 217运输巷工程地质特征 |
| 2.1 工程地质概况 |
| 2.2 巷道顶板围岩裂隙发育规律 |
| 2.3 采区地应力分布规律 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 回采巷道注浆锚索超前支护关键参数 |
| 3.1 巷道变形破坏机理研究 |
| 3.2 锚岩体支护应力耦合研究 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 巷道超前锚注支护强度校核 |
| 4.1 巷道超前支护设计 |
| 4.2 超前注浆锚索支护强度计算 |
| 4.3 支护强度校核 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 现场工业性试验 |
| 5.1 217运输巷超前注浆锚索支护方案 |
| 5.2 矿压显现特征 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 主要结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（9）我国煤炭开采与岩层控制技术发展40a及展望（论文提纲范文）
| 1 煤炭开采技术与装备 |
| 1.1 我国煤炭开采技术与装备发展历程 |
| 1.2 一次采全高综采技术与装备 |
| (1)薄及中厚煤层综采技术与装备 |
| (2)厚煤层大采高综采技术与装备 |
| 1.3 综采放顶煤开采技术与装备 |
| 2 岩层控制理论与技术 |
| 2.1 采场岩层控制理论与技术 |
| 2.1.1 采场岩层控制理论与技术发展历程 |
| 2.1.2 采场岩层运动破断规律 |
| 2.1.3 液压支架与围压耦合作用关系 |
| 2.1.4 坚硬顶板及煤层控制技术 |
| (1)深孔炸药爆破技术 |
| (2)水力压裂技术 |
| (3)CO2气相爆破压裂技术 |
| 2.1.5 破碎顶板及煤层控制技术 |
| 2.2 巷道围岩控制理论与技术 |
| 2.2.1 巷道围岩控制理论与技术发展历程 |
| 2.2.2 巷道围岩地质力学原位测试技术 |
| 2.2.3 锚杆支护技术 |
| 2.2.4 破碎围岩注浆加固技术 |
| 2.2.5 水力压裂卸压技术 |
| 2.2.6 巷道矿压监测仪器与技术 |
| 2.3 冲击地压控制理论与技术 |
| 2.3.1 冲击地压控制理论与技术发展历程 |
| 2.3.2 冲击地压发生机理 |
| 2.3.3 冲击危险区域评价技术 |
| 2.3.4 冲击地压实时监测预警技术与平台 |
| 2.3.5 冲击地压综合防治技术体系 |
| 3 特殊开采与矿区环境治理 |
| 3.1 特殊开采技术发展历程 |
| 3.2 开采沉陷理论 |
| 3.2.1 地表移动计算理论 |
| 3.2.2 覆岩破坏与控制机理 |
| (1)不同开采工艺条件下覆岩破坏规律 |
| (2)浅埋煤层采动覆岩破坏规律 |
| (3)覆岩破坏控制技术 |
| 3.3 特殊采煤技术 |
| 3.3.1 建(构)筑物下采煤技术 |
| (1)条带开采技术 |
| (2)充填开采技术 |
| (3)协调开采技术 |
| 3.3.2 抗采动影响建(构)筑物设计技术 |
| 3.3.3 近水体下安全开采技术 |
| (1)大型地表水体下综放顶水开采技术 |
| (2)不同类型水体下控水开采技术 |
| (3)松散含水层下溃砂机理及判据 |
| (5)充填保水开采技术 |
| 3.3.4 承压水上开采技术 |
| 3.4 矿区生态环境治理技术 |
| 4 结论与展望 |
（10）深部采区高强锚注自成巷控制机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 沿空留巷开采技术研究现状 |
| 1.2.2 无煤柱自成巷研究现状 |
| 1.2.3 深部巷道围岩控制理论研究现状 |
| 1.2.4 深部巷道变形破坏规律研究现状 |
| 1.2.5 巷道锚注理论研究现状 |
| 1.2.6 巷道锚注支护技术研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 研究方法及技术路线 |
| 1.5 论文创新点 |
| 第二章 深部回采巷道失稳破坏特征研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 工程概况 |
| 2.3 深部回采巷道围岩变形破坏特征 |
| 2.3.1 锚索力学性能试验 |
| 2.3.2 围岩力学参数测试 |
| 2.3.3 矿物成分分析 |
| 2.3.4 巷道围岩松动范围探测 |
| 2.3.5 巷道围岩现场监测 |
| 2.4 深部回采巷道变形破坏数值试验研究 |
| 2.4.1 数值试验方案设计 |
| 2.4.2 建模及模拟参数 |
| 2.4.3 数值试验结果分析 |
| 2.5 深部回采巷道变形破坏原因分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 深部采区锚注自成巷顶板破坏机理研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 深部采区自成巷顶板围岩演变规律 |
| 3.2.1 自成巷原理 |
| 3.2.2 深部采区自成巷顶板围岩演变规律 |
| 3.3 深部采区自成巷顶板破坏的极限分析 |
| 3.3.1 强度准则 |
| 3.3.2 极限分析 |
| 3.4 深部采区自成巷切缝准备区顶板破坏上限分析 |
| 3.4.1 围岩内部能量耗散率 |
| 3.4.2 外力功率计算求解 |
| 3.4.3 自成巷顶板破裂机制 |
| 3.4.4 不同参数对自成巷切缝准备区顶板冒落曲线的影响 |
| 3.5 深部采区自成巷短臂梁破坏上限分析 |
| 3.5.1 围岩内部能量耗散率 |
| 3.5.2 外力功率计算求解 |
| 3.5.3 自成巷短臂梁破裂机制 |
| 3.5.4 不同参数对自成巷短臂梁冒落曲线的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 深部采区自成巷锚注控制机理研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 锚注复合体力学参数 |
| 4.2.1 注浆锚索对锚注复合体力学参数的影响 |
| 4.2.2 预紧力对锚注复合体力学参数的影响 |
| 4.2.3 计算结果对比分析 |
| 4.3 破碎围岩注浆体力学性能 |
| 4.3.1 破碎岩体注浆加固效果评价测试仪的研制 |
| 4.3.2 试件制备 |
| 4.3.3 试验结果分析 |
| 4.3.4 破碎围岩注浆体力学机理 |
| 4.4 破碎围岩锚注体力学性能 |
| 4.4.1 试件制备及试验系统 |
| 4.4.2 试验结果分析 |
| 4.5 注浆锚索锚固性能试验 |
| 4.5.1 试验方案设计 |
| 4.5.2 水灰比对注浆锚索锚固性能的影响 |
| 4.5.3 粒径对注浆锚索锚固性能的影响 |
| 4.5.4 注浆锚索锚固失效特征 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 深部采区自成巷锚注复合体承载强度研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 自成巷锚注复合体强度力学分析 |
| 5.2.1 自成巷锚注复合体几何参数 |
| 5.2.2 自成巷锚注复合体承载强度 |
| 5.2.3 自成巷锚注复合体承载强度规律分析 |
| 5.3 自成巷锚注复合体稳定性分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 深部采区自成巷锚注支护数值试验研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 深部采区自成巷锚注支护数值试验方案 |
| 6.2.1 数值试验参数 |
| 6.2.2 数值试验方案 |
| 6.3 深部采区自成巷锚注支护控制效果对比 |
| 6.3.1 切缝角度对自成巷稳定性的影响 |
| 6.3.2 切缝高度对自成巷稳定性的影响 |
| 6.3.3 注浆加固范围对自成巷稳定性的影响 |
| 6.3.4 注浆加固参数等级对自成巷稳定性的影响 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 深部采区自成巷锚注支护模型试验研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 模型试验相似理论 |
| 7.2.1 模型试验相似原理 |
| 7.2.2 相似判据推导 |
| 7.3 模型试验设计 |
| 7.3.1 相似比尺 |
| 7.3.2 试验方案 |
| 7.4 模型相似材料研制 |
| 7.4.1 模型相似材料配比试验 |
| 7.4.2 模型锚杆(索)相似材料 |
| 7.5 模型试验系统 |
| 7.5.1 试验装置 |
| 7.5.2 监测系统 |
| 7.6 模型试验实施 |
| 7.6.1 模型实施流程 |
| 7.6.2 模型试验监测方案 |
| 7.7 模型试验结果分析 |
| 7.7.1 自成巷围岩应力演化规律 |
| 7.7.2 自成巷围岩位移演化规律 |
| 7.8 本章小结 |
| 第八章 深部采区自成巷锚注支护现场应用研究 |
| 8.1 引言 |
| 8.2 深部采区自成巷锚注支护设计 |
| 8.3 深部采区自成巷锚注支护现场应用 |
| 8.3.1 工程概况 |
| 8.3.2 现场支护方案实施 |
| 8.3.3 现场控制效果监测 |
| 8.4 本章小结 |
| 第九章 结论与展望 |
| 9.1 主要研究结论 |
| 9.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 博士期间参与科研项目 |
| 博士期间撰写科研论文 |
| 博士期间授权发明专利 |
| 博士期间获得荣誉及科研奖励 |
| 附件 |
四、急倾斜矿井煤巷锚注加固试验与探讨（论文参考文献）
- [1]矿山巷道围岩数字钻进原位测试理论与评价方法研究[D]. 高红科. 山东大学, 2021(10)
- [2]二次采动影响巷道围岩破坏特征及控制技术研究[D]. 田普. 西安科技大学, 2021(02)
- [3]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
- [4]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
- [5]我国煤矿巷道围岩控制技术发展70年及展望[J]. 康红普. 岩石力学与工程学报, 2021(01)
- [6]煤巷爆破卸压-支护加固协同防冲技术研究[D]. 孙刘伟. 煤炭科学研究总院, 2020(08)
- [7]注浆锚索在厚煤层回采巷道超前支护中的应用[D]. 魏振全. 中国矿业大学, 2020(03)
- [8]国内外煤巷支护技术研究进展[J]. 单仁亮,彭杨皓,孔祥松,肖禹航,原鸿鹄,黄博,郑赟. 岩石力学与工程学报, 2019(12)
- [9]我国煤炭开采与岩层控制技术发展40a及展望[J]. 康红普,徐刚,王彪谋,吴拥政,姜鹏飞,潘俊锋,任怀伟,张玉军,庞义辉. 采矿与岩层控制工程学报, 2019(02)
- [10]深部采区高强锚注自成巷控制机理研究[D]. 王雷. 山东大学, 2019(02)