基本信息,內容簡介,圖書目錄,
基本信息
ISBN：978-7-5646-2617-4
版次：1
頁數：144
字數：22500
印刷時間：2015-01-28
開本：16開
印次：1
裝幀：平裝
分類：一般工業技術
內容簡介
本書以潞安王莊煤礦在井下實施大斷面換裝硐室過程中出現的技術難題為對象，採用現場觀測、室內實驗、理論分析和數值計算相結合的研究方法，提出了大斷面換裝硐室圍岩變形機理及支護技術，確保了大斷面換裝硐室在該礦的安全高效施工，本書對指導我國目前煤礦正在實施的大斷面換裝硐室的設計、施工以及生產安全管理具體十分重要的理論意義和工程實用價值。
圖書目錄
1 緒論………………………………………………………………………………………… 1
1.1 研究背景及意義…………………………………………………………………… 1
1.2 國內外研究現狀…………………………………………………………………… 2
1.2.1 巷道圍岩壓力理論研究現狀……………………………………………… 2
1.2.2 巷道支護理論研究現狀…………………………………………………… 3
1.3 圍岩穩定原理與控制技術研究…………………………………………………… 8
1.3.1 巷道圍岩壓力及影響因素研究…………………………………………… 8
1.3.2 巷道圍岩控制原理與方法………………………………………………… 9
1.4 大斷面巷道圍岩穩定控制難題…………………………………………………… 9
1.4.1 巷道影響帶增大…………………………………………………………… 9
1.4.2 支護難度加大……………………………………………………………… 10
1.4.3 施工難度加大……………………………………………………………… 10
1.5 大斷面換裝硐室在王莊礦中的套用……………………………………………… 11
1.6 研究思路…………………………………………………………………………… 12
2 工程地質條件分析………………………………………………………………………… 13
2.1 井田地質條件分析………………………………………………………………… 13
2.2 生產地質條件分析………………………………………………………………… 14
2.2.1 巷道布置狀況……………………………………………………………… 14
2.2.2 岩層賦存特徵分析………………………………………………………… 15
2.2.3 岩石力學實驗……………………………………………………………… 16
2.2.4 地應力分析………………………………………………………………… 17
2.3 本章小結…………………………………………………………………………… 17
3 圍岩穩定性斷面尺寸效應研究…………………………………………………………… 18
3.1 斷面尺寸效應原理………………………………………………………………… 18
3.1.1 圍岩變形機制研究………………………………………………………… 18
3.1.2 硐室斷面尺寸對圍岩變形的影響機制…………………………………… 20
3.2 巷道斷面尺寸效應數值模擬研究………………………………………………… 22
3.2.1 數值計算模型……………………………………………………………… 22
3.2.2 斷面尺寸對圍岩位移影響………………………………………………… 23
3.2.3 斷面尺寸對圍岩塑性區特徵影響………………………………………… 25
3.2.4 斷面尺寸對圍岩應力影響………………………………………………… 27
3.3 本章小結…………………………………………………………………………… 27
4 硐室圍岩應力計算分析…………………………………………………………………… 32
4.1 圍岩壓力分類……………………………………………………………………… 32
4.1.1 鬆散壓力…………………………………………………………………… 32
4.1.2 形變壓力…………………………………………………………………… 32
4.1.3 衝擊壓力…………………………………………………………………… 33
4.1.4 膨脹壓力…………………………………………………………………… 33
4.2 影響圍岩壓力的因素……………………………………………………………… 33
4.2.1 地質因素…………………………………………………………………… 33
4.2.2 工程因素…………………………………………………………………… 34
4.3 軸對稱條件下圍岩應力與變形的彈塑性分析…………………………………… 35
4.3.1 假定塑性區C、φ值為常數………………………………………………… 35
4.3.2 黏結力C沿塑性區深度下降時塑性區的應力方程及其半徑……………… 40
4.4 圍岩形變壓力計算………………………………………………………………… 42
4.4.1 λ=1圓形巷道形變壓力的解析計算法………………………………… 42
4.4.2 巷道形變壓力的數值計算方法…………………………………………… 45
4.5 圍岩鬆散壓力計算………………………………………………………………… 45
4.5.1 淺埋巷道上鬆散壓力傳統計算方法……………………………………… 45
4.5.2 淺埋硐室上鬆散壓力修正計算方法……………………………………… 48
4.5.3 深埋硐室上鬆散壓力傳統計算方法……………………………………… 49
4.5.4 側向圍岩壓力的傳統計算方法…………………………………………… 49
4.6 本章小結…………………………………………………………………………… 50
5 大斷面硐室圍岩破壞機理研究…………………………………………………………… 51
5.1 支架換裝硐室圍岩破壞類型……………………………………………………… 51
5.1.1 鬆動破壞…………………………………………………………………… 51
5.1.2 拉斷破壞…………………………………………………………………… 52
5.1.3 剪下破壞…………………………………………………………………… 53
5.1.4 岩爆破壞…………………………………………………………………… 53
5.1.5 膨脹變形…………………………………………………………………… 53
5.2 支架換裝硐室底板底鼓破壞類型………………………………………………… 54
5.2.1 膨脹型底鼓………………………………………………………………… 54
5.2.2 壓力型底鼓………………………………………………………………… 54
5.3 支架換裝硐室圍岩破壞機理分析………………………………………………… 55
5.3.1 斷面尺寸因素……………………………………………………………… 55
5.3.2 圍岩性質因素……………………………………………………………… 55
5.3.3 圍岩應力因素……………………………………………………………… 56
5.3.4 支護結構因素……………………………………………………………… 56
5.4 支架換裝硐室底板底鼓破壞機理分析…………………………………………… 56
5.5 鄰近巷道對大斷面硐室圍岩穩定性影響分析…………………………………… 57
5.5.1 數值計算模型……………………………………………………………… 57
5.5.2 數值計算結果分析………………………………………………………… 59
5.6 本章小結…………………………………………………………………………… 66
6 大斷面硐室圍岩控制機理研究…………………………………………………………… 68
6.1 大斷面硐室圍岩穩定控制原則…………………………………………………… 68
6.2 錨噴支護作用原理………………………………………………………………… 69
6.2.1 錨桿支護作用原理………………………………………………………… 69
6.2.2 噴射混凝土作用原理……………………………………………………… 69
6.2.3 錨噴支護的力學原理……………………………………………………… 69
6.2.4 鋼筋網的作用原理………………………………………………………… 70
6.2.5 噴錨網聯合支護作用原理………………………………………………… 71
6.3 高預應力錨桿支護理論和作用機理……………………………………………… 71
6.3.1 高預應力錨桿支護理論…………………………………………………… 71
6.3.2 高預緊力錨桿支護作用機理……………………………………………… 71
6.4 錨索及注漿錨索支護作用原理…………………………………………………… 72
6.4.1 錨索支護作用原理………………………………………………………… 72
6.4.2 注漿錨索支護作用原理…………………………………………………… 73
6.5 協同錨固對大斷面硐室圍岩控制作用…………………………………………… 75
6.5.1 協同錨固的基本特徵……………………………………………………… 76
6.5.2 協同錨固系統的構成……………………………………………………… 76
6.6 協同錨固作用機理………………………………………………………………… 77
6.6.1 錨桿(索)系統內部的協同作用…………………………………………… 77
6.6.2 錨桿(索)系統與圍岩系統的協同錨固…………………………………… 78
6.7 本章小結…………………………………………………………………………… 80
7 大斷面硐室圍岩控制技術研究…………………………………………………………… 82
7.1 支護方案的提出…………………………………………………………………… 82
7.1.1 支護方案一………………………………………………………………… 82
7.1.2 支護方案二………………………………………………………………… 83
7.1.3 支護方案三………………………………………………………………… 86
7.2 支架換裝硐室支護方案的確定…………………………………………………… 88
7.2.1 設計方案的選擇…………………………………………………………… 88
7.2.2 錨桿參數的確定…………………………………………………………… 90
7.2.3 錨索參數的確定…………………………………………………………… 93
7.2.4 支護材料…………………………………………………………………… 94
