深部巷道钢管混凝土支架锚索协同支护控制研究

1 绪论

1.1 研究背景

1.2 国内外研究现状

1.3 需要进一步研究的问题

1.4 研究内容与技术路线

2 深部巷道围岩变形破坏规律与稳定机理研究

2.1 八采区轨道下山工程概况

2.2 深部巷道围岩变形特征

2.3 深部高应力围岩基本力学性质与流变特性

2.4 深部巷道流变围岩支护变形破坏机理

2.5 深部巷道强力支护策略

2.6 本章小节

3 深部巷道协同支护理论

3.1 协同支护的基本思想

3.2 支架-锚索协同支护结构的力学分析

3.3 主次承载区支护协同作用的力学分析

3.4 本章小节

4 钢管混凝土支架-锚索协同承载性能试验研究

4.1 强力护表支架选型

4.2 试验概况

4.3 试验装置与试验方法

4.4 试验过程与破坏形式

4.5 试验结果与分析

4.6 本章小节

5 钢管混凝土支架-锚索协同控制围岩研究

5.1 钢管混凝土支架承载机理

5.2 参数分析

5.3 钢管混凝土支架-锚索协同控制围岩机理

5.4 钢管混凝土支架-锚索协同支护设计建议

5.5 本章小节

6 钢管混凝土支架-锚索协同支护设计与工程实践

6.1 锚索协同下钢管混凝土支架设计方法

6.2 钱家营煤矿八采区轨道下山破坏情况

6.3 支护方案设计

6.4 支护效果分析

6.5 本章小节

7 结论与展望

7.1 主要成果

7.2 研究展望

参考文献2100433B

深部煤矿高应力巷道的支护问题至今尚没有完全解决，特别是高应力破碎围岩巷道的支护问题日益突出，围岩控制困难，严重影响安全生产和施工成本。

钢管混凝土支架与预应力锚索协同支护是一种新型的巷道支护技术，具有承载力高、施工方便的优点，有着良好的应用前景。

《深部巷道钢管混凝土支架锚索协同支护控制研究》对钢管混凝土支架预应力锚索协同支护技术进行了系列研究。采用数值模拟、理论分析、实验室模拟试验和工业试验等手段，建立了支架锚索协同承载的力学模型，提出了支架锚索稳定支护的原则，研究了钢管混凝土支架的承载性能、支架承载敏感参数及其影响规律，为钢管混凝土支架的工程设计提供参考。钢管混凝土支架预应力锚索协同支护为深部高应力软岩及动压巷道支护提供了新的技术手段。

前言

第1章绪论

第2章钢管混凝土支架结构与承载能力

第3章钢管混凝土短柱力学性能实验及其壁厚效应

第4章钢管混凝土结构抗弯性能及中性层偏移规律

第5章深井软岩巷道承压环力学模型与理论研究

第6章邢东煤矿深井巷道钢管混凝土支架支护研究

第7章清水营软岩巷道钢管混凝土支架支护

第8章钢管混凝土支架在其他深井软岩巷道中的应用

第9章钢管混凝土支架经济效益与社会效益

参考文献 2100433B

钻孔卸压具有转移高应力、改善巷道维护状况、施工方便等优点，但该方法的应用会再次扰动、弱化开挖卸荷后的煤岩体结构，巷道（尤其深部巷道）维护难易与卸压程度、支护时机等因素密切相关，合理控制卸压程度、开发相应控制技术是应用钻孔卸压解决深部巷道支护难题的关键。为此，本课题主要开展以下内容研究：（1）研究钻孔卸压煤岩体峰后损伤力学特性，揭示深部钻孔卸压巷道应力场演化特征与强度损伤规律，为研究深部巷道钻孔卸压机理提供依据。（2）分析钻孔卸压对深部巷道围岩稳定的动态作用机理，确定深部巷道合理的钻孔卸压参数和适用条件，揭示深部巷道钻孔卸压机理。（3）建立深部钻孔卸压巷道锚注支护结构的流变-损伤力学模型，揭示钻孔卸压与锚注支护结构相互作用的时效性与稳定控制机理，确定合理卸压程度、相应动态控制技术和时机，为研究深部巷道围岩钻孔卸压-支护方法提供依据。

在井巷支护过程中和支护后，对巷道围岩稳定性、支护工作状况进行的监控和测试工作。支护监测的任务是预报支护的安全程度，及时调整支护参数，修改支护设计，有效地维护好井巷工程。

以喷锚支护为例，支护监测有下列几方面的应用：(1)按测得的围岩允许的最大变形量，设计支护结构的合理的柔性。(2)按测得的围岩松动圈尺寸设计锚杆的合理长度。(3)按测得的围岩变形时间效应，确定两种支护合理间隔时间。(4)按一次支护喷层应力大小设计二次喷层厚度。(5)按测得的锚杆受力情况，调整其参数。

监测方法：包括测试位移量和收敛量两种方法。位移量测试包括测试巷道周边收敛值和围岩内部位移值。