《煤巷頂板錨固新結構及工程應用》論述了錨桿支護研究基礎與設計方法,基于弱黏結巷道頂板特點,分析了矩形巷道頂板采用加長錨錨桿支護后,支護體內的應力應變關系,提出了頂板支護新結構——錨固串結構:深入闡述了錨固串結構的形成機理與條件、影響因素、自穩(wěn)能力和基于錨固串圍巖的錨桿參數(shù)設計方法!睹合镯敯邋^固新結構及工程應用》可供從事煤礦開采工作的工程技術人員、管理人員、科研機構的研究人員使用,也可作為煤炭類院校教師、學生的參考書。
《煤巷頂板錨固新結構及工程應用》基于煤礦生產和科研的需要,以煤巷頂板錨固新結構及工程應用為研究課題,通過實驗研究、理論分析和現(xiàn)場實驗等方法,對弱黏結頂板錨固新結構加以研究。建立了反映弱黏結頂板采用錨桿支護后的力學模型,提出了錨固串結構的概念;深入研究了錨固串的形成機理、內部應力狀態(tài)、影響因素、力學性質:提出了采用合理的錨桿支護參數(shù)后,錨固串之間可進行串聯(lián)進而形成塊體梁;系統(tǒng)研究了錨固串形成塊體梁力學結構的變形、破壞機理、自穩(wěn)能力、穩(wěn)定條件,得出錨固串結構形成新的自穩(wěn)結構的平衡判據,從而提出了基于錨固串結構的支護參數(shù)設計方法,進一步提高了煤巷頂板圍巖與錨桿作用的整體性;以神華集團神東分公司保德煤礦回采巷道頇板支護為工程背景,應用以上研究成果進行了煤巷支護參數(shù)設計,取得了良好的支護效果和顯著的經濟效益。
1 錨桿支護研究基礎與設計方法
1.1 錨桿支護作用機理
1.2 錨桿支護計算模型
1.3 煤巷錨桿支護參數(shù)設計方法
2 平頂弱黏結頂板錨桿的錨固串作用機理研究
2.1 平頂弱黏結頂板基本賦存特征
2.2 巷道支護后平頂弱黏結頇板中的自穩(wěn)結構分析
2.3 錨固串圍巖力學模型
2.4 錨固串圍巖受托錨力作用時內部應力狀態(tài)分析
2.5 全錨錨桿的作用機理
2.6 錨固力對錨固串圍巖的作用分析
2.7 錨固串圍巖應力場沿錨桿徑向的分布規(guī)律
2.8 錨固串圍巖自身穩(wěn)定能力的增量分析
2.9 本章小結
3 錨固串結構圍巖的力學性質研究
3.1 錨固串圍巖影響因素分析
3.2 錨桿長度對錨固串的影響
3.3 錨固方式對錨固串的影響
3.4 錨固串生成塊體梁受力與平衡分析
3.5 錨固串結構自身穩(wěn)定能力分析
3.6 錨固串結構滑落與回轉變形自穩(wěn)能力比較
3.7 本章小結
4 錨固串生成塊體梁相似模擬研究
4.1 引言
4.2 相似模擬試驗概述
4.3 相似材料模擬試驗設計
4.4 試驗結果分析
4.5 RFPA模擬分析
4.6 本章小結
5 基于錨固串圍巖的錨桿支護技術研究
5.1 錨固范圍內巖層性質的確定
5.2 錨固范圍內巖層穩(wěn)定性分析
5.3 基于錨固串的支護對象分析
5.4 基于錨固串結構的錨桿支護機理
5.5 錨桿支護設計原則與布置參數(shù)分析
5.6 錨桿性能分析
5.7 本章小結
6 煤巷頂板錨固新結構的工程應用
6.1 試驗巷道的基本情況
6.2 頂板巖層穩(wěn)定性初步分析
6.3 錨桿(索)支護參數(shù)設計
6.4 支護方案的分析與設計
6.5 支護效果分析
6.6 本章小結
參考文獻