一、深部巷道锚杆支护参数优化设计（论文文献综述）
马新世[1]（2021）在《深部大断面煤巷围岩变形特征及控制技术研究》文中认为巷道支护技术发展至今已有150余年历史,主要经历了由被动支护向主动支护转变的过程,支护技术、工艺日趋成熟、稳定,其中以锚杆锚索为核心的巷道支护成套技术现已成为一些浅部地质条件下围岩相对完整煤矿巷道的常见支护方案,锚杆锚索支护由于其主动加固调动围岩承载能力及其良好的经济性、支护的有效性解决了浅部地质条件下各类巷道的支护问题。但随着开采深度的增加,不少采用锚杆索支护的巷道由于应力高、断面大、煤层松软破碎、构造复杂等因素影响,出现片帮、底鼓、塌顶等强烈的矿压显现现象,需要经过多次巷修依然不能保证巷道的安全使用,对巷道支护提出了更高的要求。本文以晋煤集团赵庄煤矿33192深部大断面煤巷为研究背景,综合采用现场调研、理论分析、数值模拟和工程试验等方法,针对在回采过程中两帮变形比较严重,经常发生煤壁片帮、内挤现象,致使护表构件严重弯曲损坏等问题,系统研究了深部大断面煤巷变形特征和深部大断面巷道围岩注浆改性机理并提出相对应的支护方案,具体工作如下:（1）根据现场观测对33192深部大断面煤巷围岩变形特征进行分析,局部巷道顶板下沉、煤帮破碎严重,单一锚杆索支护方法已不能满足需求,认为其巷道变形主要与巷道埋深、围岩结构、工作面采动及巷道掘进、支护方法有关,故提出锚杆锚索以及注浆的联合支护理念。（2）基于窥视法、围岩松动圈测试法确定出了煤帮破碎带的范围在0.5～2m之内,通过围岩物理力学特性实验得出了岩体试样的破坏载荷、抗拉强度、弹性模量泊松比等力学参数。（3）通过FLAC3D数值模拟对锚杆长度、直径、间排距、预紧力进行详细的分析,利用正交试验对各初设参数进行优化设计,通过对比极差得出各因子影响程度排序,对两种方法的锚杆支护参数进行对比,得出锚杆初步支护参数。（4）从理论上分析巷道围岩注浆改性机理,得出注浆可改善围岩强度、减小巷道围岩松动圈、改善主动支护效果,并通过力学分析推导出巷道围岩注浆力学模型,得出可通过增加注浆承载层的厚度来实现巷道围岩稳定。（5）通过FLAC3D数值模拟对比原支护方案和现设计支护方案,模拟各方案下巷道围岩塑性区、应力场分布、顶底板及两帮变形量等巷道围岩变化特征,得出支护设计方案的可行性。
石新禹[2]（2021）在《浅埋煤层区段煤柱优化设计研究》文中研究表明陕蒙产煤区作为我国主要煤炭生产基地之一,主要开采浅埋近水平厚煤层,其剧烈的矿压显现特征,导致该条件下的工作面区段煤柱留设存在较多问题。因此,合理留设区段煤柱对矿井的安全高效和绿色开采具有重大意义。本文以双山煤矿308工作面与306工作面为研究背景,采用现场实测的方法,对308工作面区段煤柱采动应力分布规律进行研究,同时结合理论计算、实验室试验、数值模拟及现场试验等手段,对306工作面区段煤柱合理留设尺寸展开研究。研究结果如下:（1）在二次采动状态下,双山煤矿308工作面留设的15m区段煤柱煤柱帮浅部0～1m范围内煤体运动最剧烈,深部2.5～3m范围煤体运动次之,煤柱内部塑性区宽度为5m,煤柱存有优化空间。（2）基于极限平衡理论与BP神经网络算法,对双山煤矿区段306工作面煤柱合理留设尺寸进行理论计算,计算结果显示,区段煤柱合理留设尺寸应介于10.8m～12.1m之间。（3）通过对9～15m不同煤柱宽度的数值模拟计算结果,确定双山煤矿区段煤柱合理留设尺寸为11.5m,对无支护状态下的11.5m煤柱尺寸超前工作面数值计算结果分析发现,超前5m范围内围岩塑性区发育范围保持在2.3m～4.6m之间,需要通过加强支护的手段,进一步提高11.5m煤柱的巷道围岩稳定性。（4）通过理论计算、数值模拟、现场实测等手段,对优化煤柱后的回采巷道支护参数、施工工艺参数进行探究,确定306工作面回采巷道支护参数。在现场应用过程中,通过对巷道的表面位移、深部位移、锚杆（索）受力特征分析发现,优化后的巷道支护参数有效解决了巷道帮部片帮严重的问题,巷道变形量小于整体断面的10%,能够满足矿井安全生产需求,同时合理提高了煤炭资源回收率。
贺凯[3]（2021）在《深井斜顶巷道围岩稳定特征及全锚支护机理研究》文中提出潘三煤矿17102（3）工作面运输顺槽埋深800m,是典型的深部斜顶回采巷道。以其为工程背景,采用共形映射函数和复变函数法求解了斜顶巷道围岩应力分布解析解,并结合强度准则定义了围岩稳定指数,获得了深井斜顶回采巷道围岩稳定特征。然后,基于锚杆弹性本构模型建立了计算锚杆工作阻力、锚杆轴力和杆体剪应力的力学模型,获得了预紧力和锚固长度对锚杆工作阻力的影响规律、斜顶巷道全长锚固锚杆轴力和剪应力的分布规律以及受采动应力影响时不同支护形式对斜顶巷道围岩稳定性的影响特征,得到如下结论:（1）结合围岩应力分布和围岩强度准则定义的围岩稳定指数,可综合反映巷道应力条件、巷道断面几何参数以及巷道围岩强度参数对巷道局部稳定性的影响特征,与应力集中系数相比,围岩稳定指数更加合理。基于锚杆塑性本构模型建立的力学模型可真实的反映锚杆应力应变关系对锚杆锚固力学特性的影响特征,与弹性、应变强化等锚杆本构模型相比,塑性本构模型更加合理。（2）在深井斜顶回采巷道中,高帮失稳区面积大于低帮,高帮稳定性较差。两帮围岩稳定指数整体小于顶底板,两帮较顶底板更加容易破坏。巷角处围岩稳定指数趋于0,巷角的稳定性最差,且巷角处的破坏区主要向斜顶巷道两帮中部和顶底板中部发展,向围岩深部发展的趋势较小。（3）锚杆在弹性阶段时,增加预紧力和锚固长度可有效提高锚杆工作阻力。锚杆进入屈服阶段和应变强化阶段后,继续增加预紧力和锚固长度不能有效提高锚杆工作阻力。预紧力和锚固长度对普通锚杆和高强锚杆的影响规律相似,预紧力和锚固长度相同时,普通锚杆工作阻力小于高强锚杆25kN左右。（4）巷道掘进和工作面回采期间,全长锚固锚杆轴力先增加后减小,在锚杆中性点处达到最大值。杆体剪应力与锚杆轴力的导数呈现为正比例关系,比例系数为锚杆周长的倒数。在采煤工作面超前支承压力峰值附近,锚杆轴力超过锚杆屈服极限,锚杆进入应变强化状态,锚杆轴力沿杆体方向基本不变。（5）在深井斜顶回采巷道中,与端部锚固锚杆支护相比,全长锚固锚杆支护在提供较大工作阻力的同时,对巷道浅部岩层还可提供沿杆体方向的剪应力,有利于改善巷道浅部岩层应力状态。同时,巷角处全长锚固锚杆工作阻力远大于端部锚杆锚支护,较大程度上抑制了巷角的失稳区域的发展。图101 表17 参141
朱俊福[4]（2021）在《深部层状岩体巷道围岩松动圈形成机理及其工程应用研究》文中研究说明煤系地层沉积岩的成层特征以及层间的岩性差异,使煤矿巷道围岩的结构类型较多,其围岩松动圈的形成、范围、形状等特征也更为复杂。为此,论文以围岩松动圈巷道支护理论为基础,首先对基于Mohr-Coulomb准则、Drucker-Prager准则和Hoek-Brown经验强度准则等三种强度准则的松动圈理论求解方法进行分析与评述;然后采用“深部地下工程结构失稳全过程模拟试验系统”,设计了6个相似材料模型进行模拟试验,并与15组数值模拟方案的计算结果对比分析,研究深部高应力条件下层状岩体巷道开挖、围岩变形及破坏后松动圈的演化发展机理;在以上2方面研究的基础上,采用数值模拟进行方案设计,提出深部大松动圈围岩穿层巷道协同控制方案,成功的进行了深部巷道工程试验,取得了良好的支护效果。论文主要成果如下:（1）在基于三种强度准则的松动圈计算方法中,获得了M-C准则、D-P准则相对于H-B经验强度准则计算的松动圈半径偏小的影响因素,且一般均小于现场实测值,因此,特别强调支护设计时其松动圈的计算值与现场测试值相互校核的必要性。针对层状岩体巷道围岩松动圈解析有关边界条件设置、岩石强度软化方法、非圆形断面标准化等适用性进行了探讨,相比而言对围岩塑性区的计算理论上则比较严谨。（2）层状岩体巷道围岩松动圈呈跳跃性的梯级发展特征,其范围和形态受最大主应力作用方向控制,呈现正交各向异性特性,其对称轴垂直岩层且过巷道形心;当侧压系数小于1.0时,层状岩体巷道的顶部首先产生松动圈,其次是巷道两帮,而且两帮松动圈均较顶底部大;当岩层垂直方向与巷道底角平分线方向一致时,该底角部位松动圈将明显增大,而岩层倾角对松动圈大小和范围的影响并不显着。（3）软弱层处于巷道位置使巷道发生明显的偏压破坏现象,整体呈现明显的非对称变形特征,其松动圈和巷道破坏特征在巷道各部位的差异性较为明显,对此应采取局部如加长加密锚杆锚索等加强支护措施;研究结果显示支护的作用对软弱层附近的松动圈影响较大,而对远离软弱层的巷道部位则影响较弱。（4）现场测试数据显示河南城郊煤矿深部试验巷道的大松动圈围岩具有软岩、高应力和膨胀性三大特点,由于主应力相差很大,产生较大的偏应力导致巷道稳定性差;以喷网协同、锚杆和锚索协同,结合注浆的预应力协同控制技术,加强上帮底角部位和下帮拱肩部位的支护和加固措施,有效地解决了深部开采大松动圈围岩穿层巷道的稳定性问题。该论文有图107幅,表12张,参考文献186篇。
罗基伟[5]（2021）在《大跨隧道预应力锚固体系协同支护机理及其应用》文中认为随着我国铁路及公路建设的快速发展,大跨隧道开始成为重大铁路、公路工程建设中的关键节点。大跨隧道在地下车站、多线铁路及公路隧道建设中具有独特优势,但是受开挖跨度及不良地质条件影响,隧道建设难度极大,大跨隧道支护技术及理论成为当前隧道工程学科发展中亟需攻克的重点和难点。预应力锚杆-锚索锚固体系作为一种新型地下工程支护方法,成为解决大跨隧道支护难题的关键技术体系。本文以大跨隧道预应力锚杆-锚索协同支护体系为研究对象,以预应力锚固体系协同支护机理为核心,综合采用资料调研、理论分析、数值仿真及现场试验等多种研究手段,针对预应力锚固单元体力学特性、预应力锚固体系协同支护解析方法、预应力锚杆-锚索协同支护力学行为、预应力锚杆-锚索分区协同支护效应、预应力锚固体系协同支护评价及设计方法等问题进行系统性研究,主要开展工作及研究成果如下:（1）分析了预应力锚固单元体力学特性,揭示了预应力锚杆、锚索的主动支护作用及被动支护作用。基于预应力锚杆锚固单元体和锚杆-锚索复合锚固单元体力学特性分析,揭示了锚杆、锚索的预应力主动支护作用和应力叠加特性,阐明了充分的预应力对发挥锚杆-锚索支护能力的作用;揭示了锚杆、锚索与围岩协同变形产生的被动支护作用,并分析了预应力、荷载大小及分布形式等对锚杆、锚索支护特性及被动支护作用的影响。（2）建立了考虑锚杆-锚索-围岩相互作用的预应力锚固体系协同支护解析方法。在考虑围岩应变软化特性、锚杆-锚索弹塑性及支护滞后效应、围岩应力释放效应基础上,建立了预应力锚杆-预应力锚索-围岩三者相互作用的力学解析模型。基于弹塑性分析,推导了围岩应力、应变及位移解析解,锚杆、锚索支护力解。基于这一解析方法,分析了锚固体系的预应力、强度、刚度等相关参数匹配协同对预应力锚固体系协同支护的影响。建立了考虑预应力锚杆-锚索支护效应的围岩特性曲线,在此基础上阐明了预应力锚固体系全过程协同支护时间效应的重要意义,明确了预应力锚固体系支护参数匹配协同应以全过程协同为标准。（3）分析了大跨隧道预应力锚杆-锚索协同支护力学行为,揭示了锚杆-锚索支护力演化规律。基于锚杆-锚索支护力学行为现场试验研究,分析了预应力锚杆、锚索支护力组成三部分:初始预应力、预应力损失、被动支护力;明确了锚杆、锚索支护力演化三阶段:预应力快速损失阶段,支护力波动阶段,支护力稳定阶段。明确了初始预应力的主导地位以及初始预应力协同对锚杆-锚索全过程协同的作用,揭示了锚杆、锚索支护力演化是预应力损失和被动支护力增长相互作用的进程。（4）提出了大跨隧道预应力锚杆-锚索分区协同承载机理,揭示了锚杆-锚索分区协同支护效应。根据围岩复合结构理论采用微震监测试验对大跨隧道深、浅层围岩分布特征进行研究,对锚杆、锚索调动围岩承载机理进行分析,在此基础上提出了大跨隧道预应力锚杆-锚索分区协同承载机理。采用数值建模分析了预应力锚杆-锚索分区协同支护力学特性,明确了分区协同支护是对锚杆-锚索最终支护状态的协同性要求,锚固体系支护刚度、强度参数应与分区协同支护需求相适应。（5）建立了预应力锚固体系协同支护评价及设计方法。提出了预应力锚固体系协同支护评价指标,确定了对应的评价标准及支护参数修正措施,进而建立了预应力锚固体系协同支护评价方法。在预应力锚固体系协同支护机理研究基础上,结合协同支护评价方法,建立了预应力锚固体系协同支护设计方法。将研究成果应用于京张高铁大跨隧道工程,验证了预应力锚固体系协同支护评价方法及设计方法的有效性。
李宁[6]（2021）在《复合岩体穿层锚杆锚固力学机理及应用》文中研究说明锚杆支护技术具有强度高、可靠性好、成本低、适应性强等优点,目前是隧道交通、边坡加固、水利水电、煤矿开采等工程领域围岩控制和预防灾害的主要手段。复合岩体是工程中常见的沉积岩体,受沉积环境等因素影响,各岩层力学性质差异较大且具有明显的层理面,导致复合岩体锚杆锚固性能与均质岩体存在明显不同。因此,深入研究复合岩体穿层锚杆应力分布特征及锚固机理,对实际工程中锚杆支护设计及灾害防治具有重要的理论意义和应用价值。本文综合运用理论分析、室内试验、数值模拟和工程实践等手段,围绕复合岩体穿层锚杆载荷传递机制、锚固承载特性和离层作用下锚杆受力特征开展了理论与试验研究,取得了如下创新性研究成果:（1）针对锚固界面的非线性力学特征和残余强度,建立了考虑残余强度的锚固界面非线性剪切滑移模型,提出了模型参数的确定方法,分析了参数对模型曲线形态的控制规律以及对锚固效果的影响因素。基于锚杆载荷传递力学微分方程,采用载荷传递法建立了单层岩体和复合岩体锚杆拉拔载荷传递模型,在Matlab软件平台上开发了单层岩体和复合岩体锚杆应力分布的计算程序,实现了锚固段锚杆轴力、界面剪切位移和界面剪应力等分布特征的求解计算。（2）通过室内短锚拉拔试验,分析了软、硬岩层锚固界面破坏形态和非线性力学特征,得到了软岩层和硬岩层锚固界面非线性剪切滑移关系,验证了考虑残余强度的锚固界面非线性剪切滑移模型的合理性。通过室内锚杆拉拔试验,分析了单层岩体和复合岩体锚杆拉拔特性,验证了单层岩体和复合岩体锚杆拉拔载荷传递模型和锚杆应力分布计算程序的可行性。（3）基于单层岩体和复合岩体锚杆拉拔载荷传递模型和锚杆应力分布计算程序,分析了单层岩体不同锚固长度下锚固界面渐进失效全过程,揭示了软硬组合复合岩体中岩层层序、层厚、位置和分层数等因素对锚杆载荷传递和锚固承载特性的影响规律。（4）建立了复合岩体离层作用下穿层锚杆载荷传递模型,得到了基于锚固界面线性剪切滑移关系的锚杆应力分布特征的力学方程和解析解。提出了一种利用fish语言将锚固界面非线性剪切滑移关系导入Flac3D模拟软件的方法,得到了离层作用下锚杆轴力和界面剪应力演化特征,揭示了离层值、离层位置和离层数量对软硬组合复合岩体锚杆应力分布的影响规律。（5）基于锚固界面非线性剪切滑移模型,提出了复合顶板巷道支护参数优化设计方法。以漳村煤矿厚煤层托顶煤动压巷道支护为工程背景,分析了巷道围岩变形破坏的原因,提出了巷道支护参数优化设计方案。现场应用效果良好,验证了复合顶板巷道支护参数优化设计方法的有效性和合理性。本研究论文有图155幅,表19个,参考文献194篇。
赵呈星[7]（2021）在《深部巷道围岩承载结构力学分析与稳定控制技术研究》文中研究说明随着煤矿采深的增加,巷道围岩赋存条件及变形破坏程度日益复杂,深部巷道围岩控制问题已是我国煤矿行业面对的难题之一。在采深较大情况下,三高问题（高地温、高地应力、高渗透压）以及强烈的开采扰动会导致深部巷道围岩出现较为严重的非线性大变形,而要控制巷道的稳定,必须明晰深部巷道围岩的变形破坏特征,并对深部巷道围岩承载结构进行划分。同时,由于煤矿采深的增加同样导致锚杆单体承载能力需要不断加强,全长锚固锚杆作为锚杆的一种重要类型,其在巷道支护中得到了广泛应用,而全长锚固锚杆应力分布规律是锚固支护技术中的重要内容。因此本文依据深部巷道围岩应力变化趋势及围岩强度变化分析巷道围岩变形破坏特征及围岩承载层演化规律,从而进一步对深部巷道围岩承载结构进行划分;基于巷道围岩表面变形与深部岩体的关系建立围岩—锚杆力学模型,明确全长锚固锚杆剪应力—围岩变形关系,揭示全长锚固锚杆应力分布规律,通过FLAC3D数值模拟反映全长锚固锚杆在围岩中的应力场分布特征;在前述全长锚固锚杆应力分布规律及应力场分布特征的基础上,结合深部巷道围岩承载层演化规律对信湖煤矿一水平回风石门（千米深井巷道）原支护方案进行优化设计,并通过理论分析建立“层—双拱”围岩力学承载结构验证支护方案的合理性,最后采用FLAC3D数值模拟及现场工业性试验进一步验证该方案的可靠性。主要研究工作如下:（1）深部巷道围岩承载结构划分及变形破坏特征研究。依据深部巷道围岩应力变化趋势及围岩强度变化,按照深部巷道围岩四线段全应力应变曲线划分围岩次生承载结构为“流动层—塑性软化层—塑性硬化层—弹性层”耦合承载层,并采用FLAC3D数值模拟对深部巷道围岩变形规律及其与支护阻力间的关系进行分析,通过对大量模拟数据进行拟合得到不同围岩条件下（依据围岩岩性不同将巷道围岩划分为软岩、中硬岩、硬岩）不同位置处巷道围岩的变形规律,与理论推导得出的巷道围岩变形规律对比,验证理论分析的合理性。（2）全长锚固锚杆应力分布规律及应力场分布特征数值模拟研究。基于整体协调变形原理,结合巷道围岩变形特征和支护阻力的关系,建立围岩—锚杆力学模型,构建全长锚固锚杆剪应力—围岩变形本构方程,由此揭示全长锚固锚杆应力分布规律并分析相关锚固参数对全长锚固锚杆应力分布规律的影响,采用FLAC3D数值模拟验证前述全长锚固锚杆应力分布规律的可靠性,并对围岩中全长锚固锚杆的应力分布特征进行研究,分析全长锚固锚杆支护应力场分布的主要特征及相关影响因素。（3）深部巷道支护优化与设计。基于巷道围岩承载层分层演化规律,结合实际地质条件确定该矿一水平北部回风石门围岩的塑性承载区范围,在所得塑性承载区范围的基础上,结合全长锚固锚杆应力分布规律及应力场分布研究所得结论对该矿回风石门进行支护优化设计,提出相应的联合支护方案。（4）深部巷道围岩—支护结构承载力学模型的建立。为了验证联合支护方案的可靠性,结合信湖煤矿一水平回风石门实际赋存情况建立“层—双拱”承载结构力学模型,在极限平衡条件下对其进行受力分析得到该承载结构的极限承载强度计算解析式,并对该回风石门所形成的“层—双拱”承载结构极限承载强度进行验算,最终采用FLAC3D数值模拟及现场工业性试验验证所提出联合支护方案的可靠性。图66表8参105
杜瑞[8]（2021）在《袁店二矿西翼轨道大巷合理支护参数选择》文中研究表明随着社会经济的发展,对煤炭的需求也日益增加。目前两淮矿区以及全国各大矿区浅部煤炭已经枯竭,开采逐渐进入深部,且深部与浅部相比,地质条件更加复杂多变,不同岩性下,深部巷道不同断面形状不同部位围岩松动破碎分布特征存在较大差异。淮北矿区深部开采中,使用盾构机开挖形成的圆形断面较为常见。因此,分析圆形巷道不同部位在不同岩性、不同埋深下的稳定性并选择合理的支护参数对于实际工程应用具有重要价值。本文以袁店二矿西翼轨道大巷为工程背景,从现场取回岩体样品,测定其力学参数,采用理论分析与数值模拟相结合的方法,建立FLAC 3D数值模型,选取四个典型方向（a A方向、b B方向、c C方向、d D方向）,分析深部圆形巷道在不同岩性（泥岩、泥质砂岩、砂质泥岩）、不同原岩应力（8MPa、12MPa、14MPa、16MPa、20MPa）下围岩破碎程度及破碎范围,利用Origin处理数据并绘制表格,确定深部圆形巷道易于“失稳”的关键部位。针对袁店二矿西翼轨道大巷,分析原岩应力16MPa、不同岩性下的巷道围岩松动破碎变形,通过调整锚杆长度、锚杆间排距、关键部位布置锚索等方式对原支护方案进行优化,最终确定合理的支护参数。结论如下:（1）随着埋深的增加,巷道不同部位在不同岩性条件下产生了差异较为明显的松动破碎变形,其中圆形巷道帮部的破碎范围更为明显,顶部围岩破碎范围最小;相同部位、相同埋深下,泥岩岩性时的围岩变形量与碎胀程度最大,泥质砂岩时最小;相同岩性、相同埋深下,巷道帮部a A方向部位的破碎变形最为显着。由此确定深部圆形巷道下a A方向为易于失稳的关键部位。（2）不同岩性下,减少锚杆长度由2600mm至1500mm时,巷道围岩位移量与碎胀程度增大,但巷道松动破碎范围并无显着变化。当岩性为泥质砂岩时,增大锚杆长度,巷道位移量由73mm减少至61mm,减少幅度并不明显。因此,从经济的角度考虑,泥质砂岩巷道中,仅需采用锚杆长度为2000mm就可以确保巷道围岩稳定。（3）当岩性为泥岩和砂质泥岩,由锚杆间排距800×800mm减小至锚杆间排距400×400mm时,对降低巷道围岩松动破碎变形效果明显。减小锚杆间排距后,砂质泥岩巷道表面位移为70mm,而泥岩巷道表面位移为170mm。因此,砂质泥岩巷道中,采用锚杆长度为2000mm并通过减小至锚杆间排距400×400mm来确保巷道围岩稳定。（4）在泥岩巷道关键部位布置长度为4000mm锚索后,巷道位移量由170mm减少至132mm,而位移梯度下降了约41%;在砂质泥岩巷道中,关键部位布置锚索后围岩位移量与碎胀程度减小并不明显。因此当岩性为泥岩时,在减小至锚杆间排距400×400mm的基础上,还需要在关键部位布置长度为4000mm锚索来确保巷道稳定。（5）模拟得出不同岩性巷道表面变形速度衰减快慢系数均大于0.04/d,巷道围岩初期变形较为稳定。因此,淮北矿区深部圆形巷道中应重点对帮部加强支护。本文最终选择的锚杆（索）支护参数可为淮北矿区其他深部圆形巷道支护设计提供依据,对实际工程具有一定参考价值。图[57]表[15]参[80]
高迅[9]（2021）在《袁二矿西翼回风大巷破碎带合理支护参数选择》文中提出安徽两淮矿区及全国其他矿区煤炭开采已经进入深部,由于深部地质条件复杂多变,围岩发生破坏情况普遍存在,采用常规支护很难保持深部断层破碎带稳定,选择合理支护保持断层破碎带稳定对深部煤炭高效开采具有重要意义。本文以淮北袁店二矿西翼回风大巷直墙半圆拱巷道掘进为工程背景,对巷道经过深部断层破碎带变形程度及安全性进行评估,分析了高强预应力锚杆（索）压缩拱形成机制,通过现场实测、理论分析及数值模拟等方法,选择合理预应力锚杆（索）参数,提出优化后的新型支护方案,确保巷道安全稳定,为后续深部巷道经过断层破碎带合理支护提供指导依据。本文主要研究内容如下:（1）分析深部断层破碎带直墙半圆拱巷道围岩松动破碎分布特征;（2）通过巷道围岩高强预应力锚杆（索）在围岩中形成的附加应力场分布,来分析高强预应力锚杆（索）对压缩拱形成影响因素,找出围岩易于“失稳”关键部位;（3）提出高强预应力锚杆（索）压缩成拱机制;（4）建立数值计算模型,根据压缩拱厚度确定预应力锚杆（索）合理支护参数。采用FLAC3D数值计算软件分析不同锚杆间排距（400mm、500mm、600mm）、不同锚杆长度（1500mm、2000mm、2400mm、2600mm）、不同锚杆预紧力（50k N、70k N、90k N）,以及不同锚索长度（1000mm、4000mm、5000mm、6300mm）、不同锚索预紧力（80k N、100k N、120k N）条件下,围岩的附加应力分布,得出如下结论:（1）依据巷道围岩破碎范围和破碎程度规律通过附加应力发现,深部断层破碎带直墙半圆拱巷道开挖支护的关键部位在拱基线以下帮部位置,从而通过强支护可避免发生从局部到整体的失稳现象。（2）锚杆间排距的改变对断层破碎带直墙半圆拱巷道围岩压缩拱厚度无明显影响,但对压缩拱范围内附加应力大小影响显着,当间排距由600mm减至400mm时,附加应力增大46.67%;锚杆长度改变会对断层破碎带直墙半圆拱巷道围岩压缩拱厚度产生显着影响,而对压缩拱范围内附加应力无明显影响。当长度从1500mm增至2600mm时,压缩拱厚度增加88.24%;锚杆预紧力改变则对围岩压缩拱厚度影响不明显,而对压缩拱范围内附加应力大小影响显着,预紧力从50k N增至90k N时,附加应力增大73.33%。（3）锚索长度超过4000mm时,巷道围岩附加应力和压缩拱厚度均无明显改善。因此在对深部断层破碎带直墙半圆拱巷道围岩支护时,预应力锚索长度不宜超过4000mm;而锚索预紧力可显着影响巷道围岩附加应力大小。（4）通过FLAC3D数值计算模型研究发现,锚杆（索）的间排距、长度、预紧力等参数在合理范围内优化调整后可使巷道围岩附加应力增加0.15～0.20MPa,压缩拱强度提升25%,压缩拱厚度得到明显改善,证明使用高预应力强力锚杆（索）支护技术经过参数调整优化后可形成压缩拱,此技术可成为直墙半圆拱巷道经过深部断层破碎带的合理支护最优选之一。针对该条件下的巷道锚杆（索）合理支护布置详细情况将在正文中给出,本文相关试验参数和数值模拟分析可为实际工程提供一定的参考意义。图[56]表[10]参[66]
俞凡[10]（2021）在《袁店二矿西翼回风大巷合理支护参数选择》文中提出随着浅部煤层开采殆尽,大部分矿井开采深度已超过800米,并且随着深度的增加,巷道穿过的煤岩岩性复杂多变,因此针对深部围岩松动破碎进行分析从而确定不同岩性围岩的合理支护参数变的尤为重要。本文主要结合淮北袁店二矿西翼回风大巷的现有支护方案,选取了四个典型方向（a A方向、b B方向、c C方向和d D方向）,利用FLAC3D数值模拟软件研究直墙半圆拱断面下不同围岩岩性和巷道埋深对围岩稳定性的影响,从而找出关键失稳部位并对不同岩性条件下巷道的支护方案进行优化。为模拟出实际效果与规律,原岩应力P主要选取8MPa、12MPa、14MPa、16MPa、20MPa,围岩岩性结合回风大巷的地质情况取泥岩、砂质泥岩、泥质砂岩。通过数值计算结果得出深部巷道在典型方向下基于粘结力和位移量的残余强度以及位移梯度分布特征,进而分析出各部位的松动破碎范围和碎胀程度,最终通过调整锚杆（索）长度以及间距对不同岩性下的支护参数进行调整,并结合项目组成果验证设计的合理性。主要得出结论如下:（1）随着巷道埋深增加,围岩岩性为泥岩、砂质泥岩及泥质砂岩时直墙半圆拱形巷道帮部不同部位的松动破碎范围都有明显的增加,但各岩性巷道顶部的破碎范围及变形量都较小,增加也相对缓慢。（2）不同岩性巷道在帮部中上部2.0m范围内产生显着碎胀,其中巷道拱基线位置附近松动破碎较其他部位明显,为易于失稳关键部位。（3）不同岩性巷道的锚杆长度由2600mm减小至1500mm时,围岩的位移量和碎胀程度增大,但对松动破碎范围几乎没有影响。增加锚杆长度后,泥质砂岩巷道表面位移仅由68mm减少至60mm,影响较小,因此现有支护形式可以保持巷道稳定并且可以减小锚杆长度至2000mm从而节约成本,但泥岩和砂质泥岩巷道表面位移和位移梯度都有显着降低,锚杆长度不宜减小。（4）对于砂质泥岩巷道,减小帮部锚杆的间排距或者加入锚索都可以取得较好的稳定效果,围岩表面最大位移量均不超过100mm,其中关键部位加锚索效果会更好。对于泥岩巷道不仅需要加密锚杆,还应在帮部各位置打入锚索,才能有效控制巷道围岩变形。同时,模拟得出不同岩性巷道表面变形速度衰减快慢系数均大于0.04,表明围岩初期变形较为稳定。因此实际工程中应重点对泥岩和砂质泥岩巷道的支护方案进行优化,尤其是要加强巷道帮部的支护强度。本文锚杆（索）的合理支护参数设计可应用于淮北矿区,对实际工程具有一定参考价值。图[53]表[11]参[59]
二、深部巷道锚杆支护参数优化设计（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、深部巷道锚杆支护参数优化设计（论文提纲范文）
（1）深部大断面煤巷围岩变形特征及控制技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 锚杆支护理论研究现状 |
| 1.2.2 巷道围岩变形失稳机理研究现状 |
| 1.2.3 现存问题及方向 |
| 1.3 主要研究内容及研究方法 |
| 1.4 技术路线 |
| 第2章 深部大断面巷道围岩力学测试及变形破坏特征研究 |
| 2.1 赵庄煤矿工程地质背景 |
| 2.1.1 矿井概况 |
| 2.1.2 工作面概况及围岩地质特征 |
| 2.1.3 工作面巷道支护现状 |
| 2.2 大断面煤巷围岩变形特征 |
| 2.3 围岩物理力学参数测试 |
| 2.4 大断面煤巷围岩结构窥视方案及结果分析 |
| 2.4.1 巷道围岩结构窥视仪器 |
| 2.4.2 巷道围岩结构窥视测站布置及分析 |
| 2.5 大断面煤巷围岩松动圈测试及结果分析 |
| 2.5.1 测试设备的选取及其原理 |
| 2.5.2 测试地点的布置及结果分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 深部大断面煤巷锚杆支护数值模拟研究 |
| 3.1 大断面煤巷锚杆支护方案及参数影响分析 |
| 3.1.1 数值模拟模型建立 |
| 3.1.2 锚杆支护参数的分析 |
| 3.1.3 锚杆构件分析 |
| 3.2 巷道锚杆支护参数正交分析 |
| 3.2.1 正交试验 |
| 3.2.2 正交试验结果分析 |
| 3.2.3 锚杆初步支护参数确定 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 深部大断面煤巷围岩注浆加固机理及工艺 |
| 4.1 破碎围岩注浆机理 |
| 4.1.1 改善巷道围岩强度 |
| 4.1.2 加固减小巷道围岩松动圈 |
| 4.1.3 改善主动支护效果 |
| 4.2 巷道围岩注浆加固力学分析 |
| 4.2.1 大断面破碎巷道注浆承载层机理 |
| 4.2.2 大断面破碎巷道注浆承载层力学分析 |
| 4.3 注浆改善锚杆受力状态 |
| 4.4 注浆工艺及参数 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 深部大断面煤巷支护系统优化数值模拟研究 |
| 5.1 数值模拟计算模型及方案 |
| 5.1.1 数值模拟计算模型 |
| 5.1.2 模拟方案的建立 |
| 5.2 巷道回采期间原支护方案模拟分析 |
| 5.2.1 原支护回采期间巷道围岩塑性区分布 |
| 5.2.2 原支护回采期间巷道位移分布 |
| 5.2.3 原支护回采期间巷道围岩垂直应力 |
| 5.3 巷道回采期间现设计支护方案模拟分析 |
| 5.3.1 现设计支护回采期间巷道围岩塑性区分布 |
| 5.3.2 现设计支护回采期间巷道位移分布 |
| 5.3.3 现支护回采期间巷道围岩垂直应力 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 工程应用 |
| 6.1 试验巷道段布置 |
| 6.2 巷道监控效果分析 |
| 6.2.1 巷道表面位移监测 |
| 6.2.2 锚杆应力监测 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 结论 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 不足 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（2）浅埋煤层区段煤柱优化设计研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景与研究意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 浅埋煤层顶板移动变形规律研究现状 |
| 1.2.2 浅埋煤层区段煤柱留设研究现状 |
| 1.2.3 浅埋煤层回采巷道锚杆支护参数设计研究现状 |
| 1.3 研究目标及研究内容 |
| 1.3.1 主要研究目标 |
| 1.3.2 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 |
| 2 浅埋煤层综放开采巷道矿压显现规律分析 |
| 2.1 工程背景 |
| 2.2 浅埋煤层综放开采巷道矿压显现规律 |
| 2.2.1 测站布置及观测方法简述 |
| 2.2.2 一次采动影响下矿压监测结果分析 |
| 2.2.3 二次采动影响下矿压监测结果分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 浅埋煤层区段煤柱合理留设尺寸理论分析 |
| 3.1 岩石力学试验测试 |
| 3.1.1 试验方案 |
| 3.1.2 试验结果分析 |
| 3.2 基于极限平衡理论的煤柱合理尺寸计算 |
| 3.2.1 煤柱内应力极限平衡区理论计算 |
| 3.2.2 合理煤柱宽度的理论分析 |
| 3.3 基于BP神经网络的煤柱合理尺寸预测 |
| 3.3.1 BP神经网络预测原理及预测模型建立 |
| 3.3.2 运算方案 |
| 3.3.3 运算结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 浅埋煤层区段煤柱合理留设尺寸数值模拟研究 |
| 4.1 不同煤柱尺寸的数值模拟试验研究 |
| 4.1.1 模型建立及岩石力学参数选取 |
| 4.1.2 模拟方案 |
| 4.1.3 模拟结果分析 |
| 4.2 区段煤柱合理留设尺寸效果评价 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 浅埋煤层围岩控制技术研究 |
| 5.1 306 工作面运输巷支护参数理论计算 |
| 5.1.1 306 工作面运输巷理论半径确定 |
| 5.1.2 采动影响系数K1 |
| 5.1.3 煤岩物理力学参数修正系数K2 |
| 5.1.4 应力极限平衡区宽度 |
| 5.1.5 锚杆支护参数 |
| 5.2 306 工作面运输巷支护方案确定 |
| 5.2.1 306 工作面运输巷巷道支护方案对比分析 |
| 5.2.2 运输巷最终支护方案 |
| 5.3 306 工作面辅运巷支护参数理论计算 |
| 5.3.1 306 工作面辅运巷理论半径确定 |
| 5.3.2 应力极限平衡区宽度 |
| 5.3.3 锚杆支护参数 |
| 5.3.4 锚索支护参数 |
| 5.3.5 锚杆预紧力计算分析 |
| 5.3.6 锚索预紧力计算分析 |
| 5.4 306 工作面辅运巷支护方案确定 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 双山煤矿煤柱优化及配套支护效果评价 |
| 6.1 测站布置 |
| 6.2 监测结果分析 |
| 6.2.1 巷道表面位移 |
| 6.2.2 巷道深部位移 |
| 6.2.3 锚杆轴力 |
| 6.2.4 锚索轴力 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
（3）深井斜顶巷道围岩稳定特征及全锚支护机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 注释说明清单 |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 课题研究的目的和意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 全长锚固锚杆轴力和剪应力分布规律研究现状 |
| 1.3.2 不同巷道断面围岩稳定性研究现状 |
| 1.3.3 现存的问题 |
| 1.4 研究内容和研究方法 |
| 1.5 创新点 |
| 2 围岩稳定性分析力学模型及锚杆轴力计算模型 |
| 2.1 斜顶巷道围岩稳定性分析模型 |
| 2.1.1 巷道外域到单位圆内的共形映射函数求解算法 |
| 2.1.2 复位势函数的求解 |
| 2.1.3 斜顶巷道围岩应力及应力集中系数分布求解 |
| 2.1.4 斜顶巷道围岩应变分布求解 |
| 2.1.5 斜顶巷道围岩位移求解 |
| 2.1.6 采煤工作面影响效应 |
| 2.1.7 掘进工作面影响效应 |
| 2.1.8 围岩稳定指数 |
| 2.2 锚杆工作阻力计算模型 |
| 2.2.1 锚杆塑性本构关系 |
| 2.2.2 锚杆工作阻力求解 |
| 2.2.3 锚杆工作阻力的近似解法 |
| 2.3 全长锚固锚杆轴力和杆体剪应力计算模型 |
| 2.3.1 托盘对围岩的影响效应 |
| 2.3.2 计算锚杆轴力和剪应力力学模型的建立 |
| 2.3.3 计算锚杆轴力和剪应力力学模型的求解 |
| 2.4 锚索对围岩作用的分析模型 |
| 2.5 小结 |
| 3 力学模型关键参数确定及分析 |
| 3.1 实验巷道概况 |
| 3.1.1 17102(3)工作面地质概况及顶底板力学参数 |
| 3.1.2 17102(3)工作面运输顺槽支护参数 |
| 3.2 普通锚杆和高强锚杆本构关系 |
| 3.3 采动应力影响效应 |
| 3.3.1 采煤工作面影响效应 |
| 3.3.2 掘进工作面影响效应 |
| 3.4 不同强度准则条件下实验巷道围岩稳定指数分布规律 |
| 3.5 共形映射函数求解算法性能分析 |
| 3.5.1 采样点数对算法性能的影响规律 |
| 3.5.2 级数阶数对算法性能的影响规律 |
| 3.5.3 算法的统计特征 |
| 3.5.4 斜顶巷道共形映射函数求解 |
| 3.6 小结 |
| 4 深井斜顶巷道围岩稳定特征分析及全长锚固锚杆支护机理研究 |
| 4.1 深井斜顶回采巷道围岩稳定特征分析 |
| 4.1.1 实验巷道围岩稳定特征分析 |
| 4.1.2 侧压系数对深井斜顶回采巷道围岩稳定特征的影响规律 |
| 4.1.3 剪应力系数对深井斜顶回采巷道围岩稳定特征的影响规律 |
| 4.1.4 采动应力对深井斜顶回采巷道围岩稳定特征的影响规律 |
| 4.2 深井斜顶回采巷道锚杆工作阻力演化规律 |
| 4.2.1 预紧力和锚固长度对巷帮中部高强锚杆工作阻力的影响规律 |
| 4.2.2 预紧力和锚固长度对巷角处高强锚杆工作阻力的影响规律 |
| 4.2.3 预紧力和锚固长度对普通锚杆工作阻力的影响规律 |
| 4.2.4 讨论 |
| 4.3 全长锚固锚杆轴力及杆体剪应力演化规律 |
| 4.3.1 深井斜顶回采巷道掘进期间锚杆应力演化规律 |
| 4.3.2 工作面回采期间锚杆应力演化规律 |
| 4.4 不同锚固形式锚杆支护下采动巷道围岩稳定指数分布规律 |
| 4.5 小结 |
| 5 全长锚固锚杆轴力分布规律及其支护效果验证 |
| 5.1 现场数据观测方案 |
| 5.2 深井斜顶回采巷道表面位移观测结果 |
| 5.3 深井斜顶回采巷道深部位移观测结果 |
| 5.4 锚杆轴力观测结果 |
| 5.4.1 掘进期间锚杆轴力演化规律 |
| 5.4.2 回采期间锚杆轴力演化规律 |
| 5.5 小结 |
| 6 结论 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 存在的问题及展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 |
（4）深部层状岩体巷道围岩松动圈形成机理及其工程应用研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 问题提出与研究意义 |
| 1.2 深部层状岩体围岩变形、破坏与支护研究综述 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 研究思路与方法 |
| 1.5 技术路线 |
| 2 基于强度准则法计算围岩松动圈的分析与研究 |
| 2.1 岩石强度准则法计算松动圈的基本假设 |
| 2.2 基于Mohr-Coulomb准则求解 |
| 2.3 基于Drucker-Prager准则求解 |
| 2.4 基于Hoek-Brown准则求解 |
| 2.5 解析法求解松动圈在层状岩体中的应用 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 深部层状岩体巷道围岩失稳全过程模型试验 |
| 3.1 模型试验系统 |
| 3.2 试验方案设计 |
| 3.3 模型试验的相似准则、材料与模型制作 |
| 3.4 试验加载方案 |
| 3.5 试验监控与数据采集系统 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 深部层状岩体巷道围岩松动圈形成机理的试验分析 |
| 4.1 层状岩体巷道围岩松动圈形成过程中的围岩破裂演化分析 |
| 4.2 含软弱层围岩的松动圈及其与支护作用分析 |
| 4.3 含软弱层围岩巷道的稳定性分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 层状岩体结构对松动圈形成机理的影响分析 |
| 5.1 数值计算模型与方案 |
| 5.2 加载方向对层状围岩松动圈的影响 |
| 5.3 不同层状岩体结构对松动圈形成机理的影响分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 深部大松动圈围岩穿层巷道协同控制的应用研究 |
| 6.1 工程背景 |
| 6.2 现场原位测试分析 |
| 6.3 层状围岩非对称协同控制设计 |
| 6.4 现场试验分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要研究结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（5）大跨隧道预应力锚固体系协同支护机理及其应用（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 大跨隧道建设技术研究现状 |
| 1.2.2 隧道围岩锚固支护理论研究现状 |
| 1.2.3 锚杆及锚索承载特性研究现状 |
| 1.2.4 锚杆-锚索支护技术研究现状 |
| 1.3 研究中存在的问题 |
| 1.4 研究内容 |
| 1.5 研究方法及技术路线 |
| 1.5.1 研究方法 |
| 1.5.2 技术路线 |
| 2 预应力锚固单元体力学特性 |
| 2.1 预应力锚固支护形式 |
| 2.1.1 预应力锚杆、锚索构造 |
| 2.1.2 预应力锚杆-锚索支护形式 |
| 2.1.3 预应力锚固单元体 |
| 2.2 预应力锚杆锚固单元体 |
| 2.2.1 力学模型及承载特性 |
| 2.2.2 锚杆预应力主动支护特性 |
| 2.2.3 荷载形式对锚杆支护特性的影响 |
| 2.2.4 锚杆应力叠加特性 |
| 2.3 预应力锚杆-锚索复合锚固单元体 |
| 2.3.1 力学模型及承载特性 |
| 2.3.2 锚杆及锚索预应力主动支护特性 |
| 2.3.3 荷载形式对锚杆-锚索支护特性影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 预应力锚固体系协同支护解析方法 |
| 3.1 预应力锚杆-锚索支护模型 |
| 3.1.1 模型基本假定 |
| 3.1.2 锚杆、锚索支护滞后效应及本构模型 |
| 3.1.3 围岩本构模型 |
| 3.2 模型解析及验证 |
| 3.2.1 工况2 解析 |
| 3.2.2 工况3 解析 |
| 3.2.3 工况A~C解析 |
| 3.2.4 解析模型验证 |
| 3.3 锚固体系支护参数匹配协同效应分析 |
| 3.3.1 预应力及锚杆、锚索截面积分析 |
| 3.3.2 锚杆、锚索长度及支护密度分析 |
| 3.3.3 围岩应力状态分析 |
| 3.3.4 围岩特性曲线 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 预应力锚杆-锚索协同支护力学行为现场试验研究 |
| 4.1 现场试验方案 |
| 4.1.1 隧道断面及围岩条件 |
| 4.1.2 隧道支护形式及开挖方法 |
| 4.1.3 测点布置及试验内容 |
| 4.2 预应力锚杆支护力学行为 |
| 4.2.1 锚杆自由段支护力试验结果 |
| 4.2.2 锚杆自由段支护力损失规律 |
| 4.2.3 预应力锚杆中性点分布特性 |
| 4.2.4 锚杆端部支护力试验结果 |
| 4.2.5 预应力锚杆支护力演化规律 |
| 4.3 预应力锚索支护力学行为 |
| 4.3.1 预应力锚索支护力试验结果 |
| 4.3.2 锚索支护力损失及发展过程 |
| 4.3.3 预应力锚索支护力演化规律 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 预应力锚杆-锚索分区协同支护效应 |
| 5.1 大跨隧道围岩复合结构特性 |
| 5.1.1 隧道围岩复合结构特性 |
| 5.1.2 大跨隧道围岩复合结构分区 |
| 5.2 预应力锚杆-锚索分区协同承载机理 |
| 5.2.1 锚杆、锚索承载机理及耦合特性 |
| 5.2.2 锚固体系分区协同调动围岩承载机理 |
| 5.3 大跨隧道锚杆-锚索分区协同支护力学特性 |
| 5.3.1 数值模型及锚固支护形式 |
| 5.3.2 围岩结构及分区承载机制 |
| 5.3.3 锚固分区及支护刚度和强度效应 |
| 5.3.4 围岩质量及隧道跨度影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 预应力锚固体系协同支护评价设计方法及工程应用 |
| 6.1 预应力锚固体系协同支护评价方法 |
| 6.1.1 协同支护评价指标 |
| 6.1.2 协同支护评价标准 |
| 6.1.3 锚杆-锚索支护参数修正措施 |
| 6.2 预应力锚固体系协同支护设计方法 |
| 6.3 工程应用 |
| 6.3.1 锚固体系设计实例分析 |
| 6.3.2 锚杆-锚索协同支护力学状态 |
| 6.3.3 大跨隧道围岩及初支结构响应 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 A 预应力锚固体系协同支护解析解 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（6）复合岩体穿层锚杆锚固力学机理及应用（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 主要研究内容及技术路线 |
| 1.4 主要创新点 |
| 2 复合岩体穿层锚杆拉拔载荷传递模型 |
| 2.1 锚杆拉拔载荷传递力学模型 |
| 2.2 锚固界面非线性剪切滑移模型 |
| 2.3 单层岩体锚杆拉拔载荷传递模型 |
| 2.4 复合岩体穿层锚杆拉拔载荷传递模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 软硬组合复合岩体锚杆拉拔试验研究 |
| 3.1 锚固材料力学性能测试 |
| 3.2 复合岩体锚杆拉拔试验设计 |
| 3.3 单层岩体短锚拉拔特性 |
| 3.4 单层岩体锚杆拉拔特性 |
| 3.5 复合岩体锚杆拉拔特性 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 软硬组合复合岩体锚固承载特性研究 |
| 4.1 单层岩体锚固界面渐进失效全历程分析 |
| 4.2 软硬组合两层岩体锚固承载特性 |
| 4.3 软硬组合三层岩体锚固承载特性 |
| 4.4 软硬组合多层岩体锚固承载特性 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 复合岩体离层作用下穿层锚杆受力特征研究 |
| 5.1 离层作用下锚杆载荷传递模型 |
| 5.2 离层对锚杆作用的数值模拟方法与验证 |
| 5.3 软硬组合两层岩体离层作用下穿层锚杆受力特征 |
| 5.4 软硬组合三层岩体离层作用下穿层锚杆受力特征 |
| 5.5 软硬组合多层岩体离层作用下穿层锚杆受力特征 |
| 5.6 离层作用下预应力锚杆受力特征研究 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 现场工程实践 |
| 6.1 复合顶板巷道支护参数优化设计方法 |
| 6.2 工程概况 |
| 6.3 巷道围岩变形破坏原因 |
| 6.4 复合顶板巷道支护参数优化设计方案 |
| 6.5 巷道围岩控制效果 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（7）深部巷道围岩承载结构力学分析与稳定控制技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 巷道围岩承载结构划分及变形破坏特征研究现状 |
| 1.3.2 全长锚固锚杆应力传递机理及分布规律研究现状 |
| 1.3.4 深部巷道支护控制技术研究现状 |
| 1.3.5 研究现状评述 |
| 1.4 研究内容 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 研究方法与技术路线 |
| 2 深部巷道围岩承载结构划分及变形破坏特征分析 |
| 2.1 深部巷道围岩承载层分层演化规律 |
| 2.1.1 弹性层 |
| 2.1.2 塑性硬化层 |
| 2.1.3 塑性软化层 |
| 2.1.4 流动层 |
| 2.2 深部巷道表面变形与深部岩体变形的关系 |
| 2.3 深部巷道围岩变形规律与支护阻力的关系 |
| 2.4 影响深部巷道变形破坏的主要因素分析 |
| 2.4.1 影响深部巷道变形破坏的主要自然因素 |
| 2.4.2 影响深部巷道变形破坏的主要人为因素 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 全长锚固锚杆应力分布规律及影响因素分析 |
| 3.1 围岩变形与全长锚固锚杆轴向位移解析关系分析 |
| 3.2 全长锚固锚杆应力分布规律分析 |
| 3.2.1 全长锚固锚杆应力分布计算解析式的推导 |
| 3.2.2 全长锚固锚杆应力分布规律分析 |
| 3.3 全长锚固锚杆应力分布规律影响因素分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 全长锚固锚杆应力分布规律及应力场分布特征数值模拟研究 |
| 4.1 全长锚固锚杆应力分布规律数值模拟研究 |
| 4.1.1 数值模型建立 |
| 4.1.2 数值模拟结果分析 |
| 4.2 全长锚固锚杆应力场分布特征数值模拟研究 |
| 4.2.1 数值模型建立 |
| 4.2.2 模拟方案 |
| 4.2.3 全长锚固锚杆应力场分布特征 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 千米深井巷道支护设计与优化 |
| 5.1 工程背景 |
| 5.2 巷道破坏特征 |
| 5.3 巷道破坏因素分析 |
| 5.4 回风石门围岩支护设计优化分析 |
| 5.4.1 回风石门围岩承载层的划分 |
| 5.4.2 回风石门支护措施及参数选取 |
| 5.5 回风石门支护方案合理性分析 |
| 5.5.1 承载结构力学模型的建立 |
| 5.5.2 “层-双拱”结构承载强度分析 |
| 5.6 FLAC~(3D)数值模拟分析 |
| 5.6.1 FLAC~(3D)数值模型的建立 |
| 5.6.2 FLAC~(3D)数值模拟结果分析 |
| 5.7 工业性实验 |
| 5.7.1 现场工业性实验内容及方案 |
| 5.7.2 工业性实验结果分析 |
| 5.8 本章小结 |
| 6 结论 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 |
（8）袁店二矿西翼轨道大巷合理支护参数选择（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究的背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 深部巷道围岩稳定控制研究现状 |
| 1.2.2 深部巷道相关理论研究现状 |
| 1.2.3 深部巷道相关技术研究现状 |
| 1.3 存在的问题 |
| 1.4 研究内容与方法及技术路线 |
| 1.4.1 研究内容与方法 |
| 1.4.2 技术路线图 |
| 第二章 工程概况与围岩力学参数测定 |
| 2.1 地质概况 |
| 2.2 工程概况 |
| 2.3 工程实测 |
| 2.3.1 巷道位移测量 |
| 2.3.2 多点位移计观测法 |
| 2.3.3 锚杆(索)承载测量 |
| 2.3.4 松动破碎测量 |
| 2.4 巷道围岩力学性质测定 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 深部巷道围岩破坏特征及锚杆支护理论设计方法 |
| 3.1 巷道围岩变形破坏特征 |
| 3.2 巷道围岩基本破坏形态 |
| 3.2.1 围岩拉裂破坏 |
| 3.2.2 围岩剪切破坏 |
| 3.3 深部巷道围岩变形破坏的主客观因素影响 |
| 3.4.1 客观影响因素 |
| 3.4.2 主观影响因素 |
| 3.4 锚杆支护理论 |
| 3.5 锚杆支护形式及设计方法 |
| 3.5.1 支护形式的选择与应用 |
| 3.5.2 支护设计方法 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 数值计算模型的建立 |
| 4.1 关于FLAC 3D |
| 4.2 建立数值模型的过程 |
| 4.2.1 数值模型建立的原则 |
| 4.2.2 边界条件 |
| 4.2.3 本构模型的选取及参数测定 |
| 4.2.4 建立数值模型 |
| 4.2.5 锚杆(索)的模拟过程 |
| 4.3 围岩稳定性分析方法 |
| 4.3.1 围岩位移量的分析 |
| 4.3.2 围岩位移梯度的分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 深部圆形巷道合理支护形式及参数选择 |
| 5.1 不同岩性巷道围岩变形破碎随埋深变化 |
| 5.1.1 数值计算模型 |
| 5.1.2 不同岩性巷道围岩松动破碎范围随埋深变化 |
| 5.1.3 数值计算结果及分析 |
| 5.2 不同锚杆支护参数围岩松动破碎分析 |
| 5.2.1 不同锚杆长度支护参数围岩松动破碎分析 |
| 5.2.2 不同锚杆间排距支护参数围岩松动破碎分析 |
| 5.2.3 关键部位布置锚索 |
| 5.3 巷道围岩初期稳定性判别 |
| 5.4 不同围岩岩性圆形巷道合理支护参数选择 |
| 5.4.1 巷道围岩岩性泥质砂岩圆形巷道合理支护参数选择 |
| 5.4.2 巷道围岩岩性砂岩泥岩圆形巷道合理支护参数选择 |
| 5.4.3 巷道围岩岩性泥岩圆形巷道合理支护参数选择 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 |
（9）袁二矿西翼回风大巷破碎带合理支护参数选择（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 项目研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国内外支护理论研究现状 |
| 1.2.2 国内外支护技术发展及研究现状 |
| 1.2.3 深部破碎区支护研究现状 |
| 1.3 存在的问题 |
| 1.4 研究内容与技术路线 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 工程概况及实验参数测定 |
| 2.1 工程概况 |
| 2.1.1 总体概况 |
| 2.1.2 岩层情况 |
| 2.1.3 西翼回风大巷目前支护形式 |
| 2.2 工程实测 |
| 2.2.1 巷道位移测量 |
| 2.2.2 锚杆(索)承载测量 |
| 2.2.3 松动破碎测量 |
| 2.2.4 围岩力学性质测定 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 深部巷道围岩特征及锚杆支护机理 |
| 3.1 深部软岩巷道围岩变形破坏特征 |
| 3.2 破碎带围岩基本破坏形态 |
| 3.2.1 围岩拉裂破坏 |
| 3.2.2 围岩剪切破坏 |
| 3.3 锚杆支护作用机理 |
| 3.3.1 施加支反力,快速阻止有害变形发生 |
| 3.3.2 使围岩破碎区转化为组合梁或组合拱 |
| 3.3.3 增强围岩力学性能,提高围岩承载力 |
| 3.3.4 改善围岩应力场和岩层受力状态 |
| 3.3.5 锚杆(索)联合支护构成更加稳固叠加承载拱 |
| 3.4 本章小节 |
| 第四章 数值模型建立 |
| 4.1 FLAC~(3D)数值计算简介 |
| 4.1.1 FLAC~(3D)软件简介 |
| 4.1.2 FLAC~(3D)软件原理简介 |
| 4.1.3 FLAC~(3D)软件优缺点总结 |
| 4.1.4 边界条件 |
| 4.1.5 应变软化模型 |
| 4.1.6 网格的建立与选取 |
| 4.1.7 接触面 |
| 4.2 数值模型的建立 |
| 4.2.1 数值模型建立原则 |
| 4.2.2 模型的基本建立过程 |
| 4.2.3 数值模型计算基本程序 |
| 4.3 根据围岩位移量及位移梯度验证分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 深部断层破碎带巷道支护形式及参数选择 |
| 5.1 目前支护条件巷道围岩松动破碎变形特征 |
| 5.1.1 目前支护围岩附加应力分析 |
| 5.1.2 目前支护围岩松动破碎变形 |
| 5.2 锚杆支护参数对围岩附加应力分布影响 |
| 5.2.1 锚杆间排距对围岩附加应力分布影响 |
| 5.2.2 锚杆长度对围岩附加应力场影响 |
| 5.2.3 锚杆预紧力对围岩附加应分布影响 |
| 5.3 预应力锚索支护参数对预应力锚杆压缩拱影响 |
| 5.3.1 预应力锚索长度对围岩附加应力分布影响 |
| 5.3.2 锚索预紧力对围岩附加应力分布影响 |
| 5.4 预应力锚杆压缩拱形成及承载 |
| 5.4.1 预应力锚杆压缩拱形成及影响因素分析 |
| 5.4.2 承载能力估算及压缩拱内围岩粘结力及内摩擦角 |
| 5.4.3 压缩拱成拱厚度 |
| 5.5 袁店二矿西翼回风大巷断层破碎带合理支护形式及参数选择 |
| 5.5.1 数值计算模型 |
| 5.5.2 数值计算结果 |
| 5.5.3 预应力锚杆(索)支护布置 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 |
（10）袁店二矿西翼回风大巷合理支护参数选择（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究的背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 巷道围岩控制理论研究现状 |
| 1.2.2 巷道支护技术研究现状 |
| 1.3 目前存在的问题 |
| 1.4 研究内容与方法 |
| 1.5 技术路线图 |
| 第二章 工程概况及围岩物理力学参数测定 |
| 2.1 工程概况 |
| 2.1.1 地质概况 |
| 2.1.2 巷道布置与支护 |
| 2.2 围岩力学参数测定 |
| 第三章 巷道围岩变形破坏与松动破碎观测 |
| 3.1 岩石的变形与性质 |
| 3.2 围岩的松动圈理论 |
| 3.3 巷道围岩的破坏形态 |
| 3.3.1 拉裂破坏 |
| 3.3.2 剪切破坏 |
| 3.4 巷道围岩表面变形理论分析 |
| 3.5 巷道围岩变形破碎观测 |
| 第四章 数值计算模型建立与稳定性分析 |
| 4.1 FLAC3D软件介绍 |
| 4.2 数值计算模型的建立 |
| 4.2.1 数值计算模型建立的原则与基本部分 |
| 4.2.2 模型的范围与网格划分 |
| 4.2.3 数值计算模型的条件 |
| 4.2.4 本构模型的分析 |
| 4.2.5 锚杆(索)的模拟过程 |
| 4.3 围岩的稳定性分析 |
| 第五章 深部巷道合理支护形式及参数选择 |
| 5.1 不同岩性巷道围岩变形破碎随埋深变化 |
| 5.1.1 数值计算模型 |
| 5.1.2 不同岩性巷道围岩松动破碎云图随埋深变化 |
| 5.1.3 数值计算结果及分析 |
| 5.2 不同锚杆支护参数围岩松动破碎分析 |
| 5.2.1 锚杆长度 |
| 5.2.2 锚杆间排距 |
| 5.2.3 关键部位加锚索 |
| 5.3 巷道围岩初期稳定判别 |
| 5.4 不同围岩岩性直墙半圆拱巷道合理支护参数选择 |
| 5.4.1 泥质砂岩直墙半圆拱巷道合理支护参数选择 |
| 5.4.2 砂质泥岩直墙半圆拱巷道合理支护参数选择 |
| 5.4.3 泥岩直墙半圆拱巷道合理支护参数选择 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 |
四、深部巷道锚杆支护参数优化设计（论文参考文献）
- [1]深部大断面煤巷围岩变形特征及控制技术研究[D]. 马新世. 太原理工大学, 2021(01)
- [2]浅埋煤层区段煤柱优化设计研究[D]. 石新禹. 西安科技大学, 2021(02)
- [3]深井斜顶巷道围岩稳定特征及全锚支护机理研究[D]. 贺凯. 安徽理工大学, 2021(02)
- [4]深部层状岩体巷道围岩松动圈形成机理及其工程应用研究[D]. 朱俊福. 中国矿业大学, 2021(02)
- [5]大跨隧道预应力锚固体系协同支护机理及其应用[D]. 罗基伟. 北京交通大学, 2021(02)
- [6]复合岩体穿层锚杆锚固力学机理及应用[D]. 李宁. 中国矿业大学, 2021
- [7]深部巷道围岩承载结构力学分析与稳定控制技术研究[D]. 赵呈星. 安徽理工大学, 2021(02)
- [8]袁店二矿西翼轨道大巷合理支护参数选择[D]. 杜瑞. 安徽建筑大学, 2021(08)
- [9]袁二矿西翼回风大巷破碎带合理支护参数选择[D]. 高迅. 安徽建筑大学, 2021(09)
- [10]袁店二矿西翼回风大巷合理支护参数选择[D]. 俞凡. 安徽建筑大学, 2021(08)