一、加固注浆在淮南矿区井巷支护方面的应用（论文文献综述）
刘向阳[1]（2021）在《煤矿深部岩层劈裂注浆扩散机理研究》文中指出注浆加固堵漏已成为煤矿建设工程中封堵地下水和软岩治理的关键施工技术。但随着煤矿开采深度的不断增加,深部岩层注浆需同时应对高地压、高水压、微裂隙连通性差、孔隙结构复杂等特征,现有的注浆理论、工艺和材料均难以适应,严重威胁深部资源的安全开采。为此,本文采用注浆材料物理性能试验、理论分析、模型实验、数值模拟和现场实践相结合的方法,围绕煤矿深部岩层劈裂注浆扩散机理问题,系统开展深部岩层起裂-扩展机制、深部岩层劈裂注浆扩展规律等研究,对解决现有注浆理论与技术无法满足深部岩层注浆难题,具有重要的理论意义和应用价值。论文完成的主要研究工作如下:（1）开展了水泥浆液、水泥-水玻璃浆液、水玻璃-聚氨酯注浆材料的流变性、固结体力学特性和微观特征的实验研究。分析发现,水玻璃-聚氨酯注浆材料的速凝性、早强性及微观结构稳定性均优于其余两种注浆材料,分别获得了其黏度流变方程,为后续劈裂扩散理论分析提供试验依据。（2）建立了煤矿深部岩层劈裂注浆起裂模型,获得了不同应力状态下裸孔段的起裂压力及起裂方向;分别构建了考虑裂缝几何形态及浆液的黏度时变特性的纵向和横向劈裂扩展数学模型;以裂隙尖端处应力强度因子KI等于断裂韧性KIC作为劈裂判别条件,提出了考虑浆液黏度流变性的深部岩层劈裂扩散方程。研究发现,被注岩体弹性模量、埋深和侧压力系数越大,劈裂注浆所遇到阻力越高,裂缝越难以扩展;注浆初期,浆液塑性黏度较低,注浆压力及注浆速率是浆液劈裂扩散范围的主控因素,当浆液黏度达到一定值后,黏度成为浆液扩散范围的主控因素。（3）研发了耐高压三维模拟试验平台,通过最大轴压8 MPa、最大围压5 MPa注浆试验研究,阐明了煤矿深部岩层在不同应力环境下起裂、扩散机制。试验表明,起裂压力与岩石强度、围压均呈正相关,且对围压的敏感程度远高于轴压;通过试验与理论对比分析,获得了封闭裸孔段内浆压致裂抗拉强度与试样单轴抗拉强度比值（2.5～3.0）,据此修正了裸孔段起裂压力的理论值。（4）基于ABAQUS/Standard模块,采用Fortran语言编写内嵌子程序,定义浆液的黏度时变性,通过预制Cohesive单元模拟裂缝扩张,构建了黏度时变性浆液单裂隙劈裂扩散数值计算模型;并基于Monte-Carlo模拟法,通过嵌入MATLAB随机裂隙生成代码生成随机裂隙网络,实现了对裂隙发育岩层的模拟;通过POLARIS＿Insert Coh Elem插件进行Cohesive粘结单元的全局嵌入,实现了对软弱岩层的模拟。最终形成了流变性浆液裂隙发育和软弱2种不同岩层随机裂隙劈裂扩散数值分析方法,并得到起裂-扩展理论解析解验证。（5）揭示了煤矿深部岩层不同地应力、岩性、注浆材料、注浆参数等因素对注浆压裂与扩散的影响机理。综合分析表明:被注岩层起劈压力与浆液黏度、注浆速率、岩层渗透率等因素无关,主要受地层深度（应力状态）与岩石抗拉强度影响,注浆速率、岩层渗透率与浆液扩散半径成正比,浆液黏度对浆液扩散有抑制作用;500 m以深被注岩层渗透率和抗拉强度对注浆压力的影响逐渐减小,地应力则成为导致注浆压力升高的主因。（6）以顾桥矿东区-1000 m车场巷道软岩底鼓注浆治理为工程背景,选用水玻璃/聚氨酯化学浆液,应用取得研究成果确定注浆参数,提出注浆初期高压、大流量（30 L/min）,以启裂、扩展注浆通道,其后减少流量（15 L/min）的注浆方法。其后,采用瞬变电磁法及震电磁三场法注浆效果检验表明,其注浆扩散半径、岩层的密实度均达到设计要求,巷道底鼓得到有效抑制,达到了预期治理效果,从而验证了研究成果的正确性。
魏群[2]（2020）在《喷涂柔膜在锚杆支护中的作用机理研究》文中指出巷道浅表易发生碎裂变形,围岩表面维护是支护体系中的重要环节。与现有金属网和厚层混凝土护表方式相比,喷涂柔膜在力学性能、变形能力、施工性能等方面具有其独特的优势。然而喷涂柔膜在煤矿巷道锚杆支护中应用较少,其支护作用机理研究尚存不足。本文综合运用理论分析、实验室实验、数值模拟、现场应用等方法,研究了典型喷涂柔膜材料的力学性能,揭示了其在锚杆支护体系下的作用和机制,进而开展了效果评价和分析,主要成果如下:（1）揭示了喷涂柔膜材料承载响应快、变形能力大、粘结强度高等力学特征。所测试的喷涂柔膜材料拉伸初期快速建立强度,决定了在岩体变形初期即可快速发挥力学作用;最大延伸率接近60%,适用于煤矿巷道的大变形条件;法向、切向粘结测试中均未发生膜内部或膜与岩石粘结界面的破坏,粘结性能好。（2）分析了喷涂柔膜提高表层岩体抗压强度、完整性的力学作用。通过数值模拟发现,施加喷涂柔膜后小尺度致密岩石和破碎岩体试样的侧限抗压强度有不同程度的提高;通过实验发现,喷涂柔膜后原煤基体的侧限压缩强度提高了25%。在压缩和拉伸实验中,试样基体发生破坏后喷涂柔膜未出现脱粘、剥离现象,保持与破碎岩体的良好粘结,体现了维持表层岩体完整性的作用。（3）揭示了喷涂柔膜抑制锚杆间岩体变形、防止块体垮落的护表作用。喷涂柔膜通过粘结,抑制了锚杆间“网兜”效应的出现。测试得到了喷涂柔膜的线性承载能力指标,所测材料理论上可实现752 kg松脱块体的自重,表明其具备防止顶板小块松脱岩石垮落的能力。（4）分析了喷涂柔膜抑制泥岩强度弱化,实现注浆壁面封闭的作用。基于低场核磁共振技术发现喷涂柔膜减弱了泥岩基体的吸湿,进而抑制了基体强度弱化。实验发现喷涂柔膜承受壁面内部压力时有三种破坏形式,最高封闭压力1.05MPa。通过与裂隙岩体注浆压力梯度模拟结果对比发现,喷涂柔膜具备注浆壁面封闭能力,具有改善注浆效果的潜在作用。（5）揭示了喷涂柔膜对锚杆支护的协同作用。通过对巷道锚杆支护数值模拟发现,施加喷涂柔膜后顶板表面及内部的下沉量得到抑制,顶板岩体内部y方向应力有所提高,顶板锚杆的最大轴力平均值明显降低,表明锚杆支护体系下喷膜提高了顶板岩体的完整性和自承载能力。（6）总结了喷涂柔膜在锚杆支护体系下的作用机制。锚杆发挥支护的主体作用。喷涂柔膜通过其特殊的力学性质,对所粘结的表层岩体具有增强作用,通过快速承载及时阻止锚杆间岩体的变形和块体的移动进而维持岩体的完整性;通过隔离密闭作用抑制岩体的弱化,具备防止金属支护构件锈蚀的潜力,同时具备注浆壁面封闭的能力。喷涂柔膜与锚杆的作用相互弥补,协同发挥围岩控制作用。（7）讨论了喷涂柔膜技术的工程特性,总结了喷涂柔膜的支护作用原理,对比分析了喷涂柔膜与喷射混凝土和网的支护性能和施工特点,提出了喷涂柔膜材料差异化开发方案,给出了施工工艺和装备原理的开发建议,分析了喷涂柔膜的应用限制,开展了喷涂柔膜的适用性评价。（8）开发了一种机械化浆体制备、喷涂工艺,实现了以井下压风作为动力、具备自行走能力的一体化施工装备,建立了装备的三维样机模型。开展了喷涂柔膜用于金属支护构件封闭和避难硐室壁面瓦斯封堵两个工程实践,验证了喷涂柔膜的密闭作用。论文共有图124幅,表30个,参考文献186篇。
姜鹏飞[3]（2020）在《千米深井巷道围岩支护—改性—卸压协同控制原理及技术》文中认为我国埋深1000m以下的煤炭资源丰富,主要分布在中东部地区。与浅部煤矿相比,千米深井最大的特点是地应力高、采动影响强烈,巷道开挖后即表现为变形大、持续时间长、稳定性差,受到工作面采动影响后,围岩变形与破坏进一步加剧,甚至出现冒顶、冲击地压等灾害。适用于中浅部煤矿的围岩控制方法与技术不能解决千米深井难题。为此,本文以我国淮南矿区中煤新集口孜东矿千米深井121302工作面运输巷为工程背景,采用理论分析、实验室试验、相似材料模型试验、数值模拟及井下试验相结合的方法,研究千米深井巷道围岩大变形机理及支护-改性-卸压协同控制原理及技术,为千米深井巷道围岩控制提供基础。本文研究内容包括五个方面:（1）从地应力、围岩裂化、超长工作面采动、偏应力诱导围岩扩容等多个角度研究千米深井巷道围岩大变形机理。（2）采用相似材料模型试验对比研究单一锚杆锚索支护与支护-改性-卸压协同控制2种方案下巷道围岩及支护体受力、巷道裂隙分布与变形规律。（3）采用数值模拟研究单一锚杆锚索支护、支护-改性-卸压等多种方案下巷道围岩变形破坏机理,揭示千米深井巷道支护-改性-卸压协同控制原理。（4）研发千米深井巷道支护-改性-卸压协同控制技术。（5）提出口孜东矿千米深井巷道支护-改性-卸压协同控制方案,并进行井下试验与矿压监测,对研究成果进行验证。通过论文研究,取得以下结论:（1）井下实测得出口孜东矿试验巷道所测区域最大水平主应力21.84MPa,垂直应力25.12MPa,地应力场以垂直应力为主。实验室测试得出13-1煤层顶底板以泥岩为主,强度低、胶结性差,煤岩层中粘土矿物含量占除煤质以外矿物总含量的60%,极易风化和遇水软化。井下测量发现巷道变形主要为帮部大变形和强烈底鼓,大量肩窝锚杆、锚索破断,托板翻转、钢带撕裂,导致支护破坏与失效。（2）数值模拟揭示了不同地应力、围岩强度劣化、工作面长度及偏应力等地质力学与生产条件参数对千米深井巷道围岩变形影响机制,揭示了千米深井巷道围岩大变形机理和3个主要影响因素:高应力、软岩与流变、超长工作面强采动作用,提出了千米深井软岩巷道的支护-改性-卸压协同控制方法和“三主动”原则:采用高预应力锚杆与锚索实现主动支护;采用高压劈裂注浆主动对软弱破碎煤层改性;采用超前水力压裂实施主动卸压。（3）相似材料模型试验结果表明,直接顶初次垮落步距30m,基本顶初次来压步距55m,周期来压滞后工作面后方5m。受高应力与顶板泥岩的影响,工作面随采随冒。对比分析了非压裂与压裂两种情况下上覆岩层垮落与断裂形态,未进行水力压裂卸压时,受工作面开采影响,煤柱上方顶板产生1条断裂线;采用水力压裂卸压后,煤柱上方顶板产生了2条断裂线,且在压裂范围产生了1条明显的裂隙和多条微小裂隙,减小了上覆坚硬岩层的悬顶范围,激活了原生裂隙,降低了煤柱采动应力,从而减弱了强烈采动影响。（4）相似材料模型试验研究获得了单独采用锚杆锚索支护与采用支护-改性-卸压协同控制2种方案下围岩与支护体受力、巷道变形与破坏特征。采用支护-改性-卸压协同控制方案巷道围岩承载能力较单独采用锚杆锚索支护时增强,锚杆锚索受力增大,巷道围岩完整性、强度、锚固力提升,采动应力降低,巷道围岩裂隙长度、宽度和分布范围减小,支护-改性-卸压三者存在协同互补的关系。采用支护-改性-卸压协同控制方案后,巷道断面收缩率30.8%;较单独采用锚杆锚索支护方案断面收缩率降低61.5%。（5）采用数值模拟研究了支护-改性-卸压协同控制巷道围岩受力、变形与裂隙分布特征,并与无支护、锚杆锚索支护进行了对比分析。巷道围岩采用支护-改性-卸压控制后,巷道周围煤岩体垂直应力均明显高于无支护及锚杆锚索支护巷道,而煤柱侧中部至采空区区域及实体煤侧深部区域其垂直应力较无支护及锚杆锚索支护巷道降低,巷道变形、产生的剪切和张拉裂隙显着减少。（6）提出了支护-改性-卸压协同控制原理:通过高预应力锚杆、锚索及时主动支护,减小围岩浅部偏应力和应力梯度,抑制锚固区内围岩不连续、不协调的扩容变形;通过高压劈裂主动注浆改性,提高巷帮煤体的强度、完整性及煤层中锚杆、锚索锚固力;工作面回采前选择合理层位进行水力压裂主动卸压,减小侧方悬顶和采空区后方悬顶,并产生新裂隙,激活原生裂隙,降低工作面回采时采动应力量值和范围;三者协同作用,控制千米深井巷道围岩大变形。（7）研发出巷道支护-改性-卸压协同控制技术:开发了CRMG700型超高强度、高冲击韧性锚杆支护材料,揭示出锚杆的蠕变特性及在拉、剪、扭、弯、冲击复合载荷作用下力学响应规律。研究了微纳米无机有机复合改性注浆材料性能,该材料注浆改性后较未注浆的裂隙原煤抗剪强度提高81.5%,能够起到提高煤体结构面强度、完整性和锚杆锚索锚固性能的作用。提出了水力压裂分段压裂工艺技术及效果评价方法。（8）提出支护-改性-卸压巷道围岩控制布置方案与参数,并进行了井下试验和矿压监测。结果表明,与原支护相比,支护-改性-卸压协同控制方案应用后,充分发挥了锚杆、锚索主动支护作用,锚杆、锚索破断率降低90%;高压劈裂注浆提高了巷帮煤体的强度和完整性;顶板上覆坚硬岩层实施水力压裂,减小了工作面超前采动应力量值与变化幅度,降低了液压支架工作阻力。支护-改性-卸压协同控制方案井下应用后使巷道围岩变形量降低了50%以上。
陶文斌[4]（2020）在《高应力软岩巷道锚杆支护优化及工程应用研究》文中指出安徽省和山东省作为我国重要煤炭能源基地,随着煤矿开采深度不断增大,深井软岩巷道面临高应力环境,巷道存在变形严重、支护困难等问题,造成巷道返修频繁和锚杆失锚安全事故显着增加,严重影响巷道正常施工和威胁人员安全。本文基于安徽省和山东省矿区地应力测试分析结果,明确了安徽和山东矿区地应力场分布规律,以安徽淮南矿区潘三煤矿为例,对潘三煤矿地应力进行实测,并模拟分析在巷道轴向与最大水平主应力方向成不同夹角时巷道围岩应力与锚杆轴力变化规律,发现巷道变形不仅与地应力大小相关,而且还与巷道轴向和最大主应力方向有关,对高应力软岩巷道锚杆支护提出了更高的要求。通过正交试验分析锚杆加固岩体影响因素作用,对锚杆支护工艺进行改进,提出了锚杆锚固优化方案,并将其应用于高应力软岩巷道支护实践中,取得了较好的效果。研究成果可为安徽省和山东省矿区软岩巷道锚杆支护提供借鉴。主要研究成果如下:（1）通过对安徽、山东矿区地应力测试结果分析,发现安徽和山东矿区是以水平应力为主的高地应力矿区。以淮南矿区潘三煤矿为例,采用应力解除法对潘三煤矿地应力进行了现场实测,得到潘三煤矿地应力大小及分布规律,潘三煤矿为典型高地应力矿井,以南北向水平应力为最大主应力,且水平应力与垂直应力差值和最大与最小水平应力差值均较大。现场发现当巷道布置轴向与最大水平主应力方向近似垂直时,巷道变形量急剧增加。（2）对最大水平主应力方向与巷道布置轴向成不同夹角的巷道锚杆锚固支护进行数值模拟研究。当巷道布置轴向与最大水平主应力方向的夹角在0°～30°时,巷道围岩应力较为缓和;当夹角大于30°时,巷道顶部和底板区域应力显着升高并且应力集中程度增大;锚杆自由段轴力呈“一”字状分布,锚杆锚固段轴力呈“乀”字状分布,帮部锚杆轴力随最大水平主应力与巷道轴向所成夹角增大而呈负相关,顶部锚杆轴力随夹角增加呈正相关且增加显着。当夹角大于30°时巷道顶板逐渐转为重点支护区域,应加强锚杆对顶板支护。（3）对于局部变形严重的高应力软岩巷道,采用加长锚固锚杆或全长锚固锚杆支护存在锚杆承载能力低和锚固段受力不均的现象,无法依靠锚杆支护解决巷道大变形的问题。通过设计锚杆拉拔试验正交方案开展锚杆加固岩体影响因素研究,试验结果表明:锚杆失效首先发生在锚固体与试块粘结界面,锚杆拉拔锚固失效经历了弹性-塑性-破坏6个动态阶段,不同锚杆加固岩体影响因素对锚固失效和锚杆极限拉拔力作用不同,其中试块强度和锚杆预应力对提升锚杆极限拉拔力影响显着。（4）基于对锚杆加固岩体影响因素分析,提出了高预应力后张法全长锚固支护工艺,并研发高预应力减摩垫片和高预应力全长锚固锚杆。对高预应力后张法全长锚固支护的受力特征进行了分析和对支护围岩承载能力进行了理论计算,并采用测力锚杆对高预应力后张法全长锚固支护与传统加长锚固支护、全长锚固支护进行了室内和现场试验对比。高预应力后张法全长锚固支护方法具有高预应力支护与全长锚固支护的特点,在全长锚固的基础上使得预应力得以向围岩内传递,增大围岩压应力区范围,形成更有效的锚固围岩承载结构,在现场试验中有效控制了围岩变形;同时高预应力后张法全长锚固支护方法使锚固界面剪应力分布更加平缓,减少应力集中出现,有效避免了脱锚失锚事故发生。（5）对非均匀应力环境中的深埋圆形巷道围岩-锚杆受力力学机制进行了分析,并考虑围岩软化、扩容和锚杆锚固效应影响,推导了不同水平应力下围岩弹塑性区应力、位移表达式以及锚杆轴力和锚固界面剪应力的解析表达式,进而对围岩侧压系数、锚杆预应力、围岩弹性模量和锚杆长度四个影响因素进行分析。侧压系数是影响巷道锚固破碎区形态的主要因素,不同锚固破碎区形态造成巷道不同位置锚杆受力分布不同;通过锚杆支护抑制巷道锚固破碎区变形是控制巷道变形重点,提高锚杆预应力和改善围岩强度可以显着提高锚杆支护质量,只改变锚杆长度对改善支护效果影响很小。（6）根据高地应力软岩巷道地质环境以及现有围岩分类标准,提出了以地应力测量结合围岩分级指标为基础,测力锚杆全程监测为依据,高预应力全长锚固技术为核心并采用数值模拟修正的动态支护优化方案,对巷道重点支护区域进行局部支护强化设计。结果表明:该支护优化方案改善了围岩特性,通过增加围岩有效压应力来减小巷道变形量,提高了围岩抗变形能力,支护效果比较显着。
康红普[5]（2020）在《煤炭开采与岩层控制的空间尺度分析》文中提出论述了煤炭开采与岩层控制研究中涉及到的不同空间尺度,从全球尺度到煤体中的纳米级微孔隙。包括全球煤炭资源、煤田、矿区与井田、采掘钻空间、岩石力学试验、煤岩组分与结构、支护与加固材料组分及结构的尺度分布。介绍了不同尺度范围内煤炭开采与岩层控制的主要研究内容及研究方法。指出煤炭开采与岩层控制研究的空间尺度集中分布在10-10～107m之间,跨17个数量级。不同尺度研究的重点内容不同,研究方法也不同。岩层控制中的一些岩层结构只能出现在一定尺度内。巷道与采场顶板中形成的梁、拱、层、壳等结构的尺度一般为10-1～102m,远离这些尺度,岩层结构无法形成。岩层控制研究中,有些问题,如软岩遇水软化和膨胀,煤层的渗透性等必须从微观尺度开始研究;有些问题,如研究巷道和采场周围应力场与位移场分布,一般只需了解煤岩层的宏观物理力学性质即可;而还有些问题,如岩石的破裂,需从微观到宏观不同尺度进行研究。目前,从宏观、细观到微观的多尺度研究方法已在煤炭开采与岩层控制研究中得到广泛应用,不同尺度之间的相互联系非常重要。
姚韦靖[6]（2019）在《深部高地温岩层巷道隔热混凝土喷层支护技术研究及应用》文中研究指明地下工程深部开采呈常态化,高地温造成矿井热环境问题制约着进一步开掘。以淮南矿区典型热害矿井朱集东煤矿为工程背景,调研矿区地温分布特征及影响因素,提出主动隔热降温思路,借鉴地面保温材料选用轻集料混凝土构建主动隔热喷层,探究其各项基础性能,开发出适宜井下喷射的新型隔热混凝土材料,采用有限元数值模拟的方法讨论主动隔热巷道围岩温度场分布规律,并提出矿山隔热三维钢筋混凝土衬砌构想,以朱集东矿深部高温巷道为工程依托,完成工程应用与效果评价。主要研究内容和成果如下:（1）系统分析朱集东矿钻孔测温数据,结果表明地温随深度增加线性递增,地温梯度介于1.7～3.6℃/hm,均值2.60℃/hm,原岩温度31℃一级热害区均深-552.01 m,37℃二级热害区均深-741.01 m。今主要工作水平-906 m和-965 m大部分达到一级热害区,部分处于二级热害区,进一步开发的-1070 m和-1200 m水平绝大部分达二级热害区。（2）以巷道围岩温度控制为研究对象,分析巷道围岩热传导模型,通过建立主动隔热层的方式改变换热系数,阻隔减少围岩放热量。提出采用轻集料混凝土喷层构建主动隔热层,从混凝土导热模型出发,理论上证实轻集料掺入混凝土对隔热能力的改善。（3）采用页岩陶粒、玻化微珠作为粗细轻集料,讨论陶粒全轻集料混凝土（All-lightweight Aggregate Concrete,ALWC）与次轻集料混凝土（Sub-lightweight Aggregate Concrete,SLWC）、玻化微珠次轻集料混凝土（Glazed Hollow Bead Concrete,GHBC）的工作性、高温劣化、抗碳化特性及细微观结构,并与普通混凝土（Normal Concrete,NC）比对,结果表明ALWC和SLWC高温后强度损失、抗碳化性较NC有较大优势,原因在于陶粒轻集料是极好的耐高温材料,内部吸返水效果使得水泥石日趋密实;GHBC高温后强度损失与NC相近,抗碳化性较NC劣,但掺入玻化微珠对拌和物流动性有益;轻集料与水泥基体在微细观形成界面嵌固区,破坏往往是轻集料本身强度低所致,克服了 NC界面区薄弱的劣势。（4）针对隔热混凝土喷层,采用正交试验的方法研发了陶粒隔热混凝土、陶粒玻化微珠隔热混凝土。对于陶粒混凝土,讨论了不同陶粒级配、陶粒、粉煤灰和砂子用量对材料性能的影响;对于陶粒玻化微珠混凝土,讨论了不同陶粒、玻化微珠、粉煤灰和砂子用量对材料性能的影响。性能测试包括表观密度、导热系数、抗压、抗拉、抗折强度,通过极差分析得到各因素对各性能的影响顺序,通过层次分析得到各因素水平对各性能的影响权重,通过功效系数分析得出综合性能最优配比。（5）选用ANSYS有限元软件分析主动隔热巷道围岩温度场分布规律,讨论隔热混凝土喷层导热系数、厚度、围岩导热系数、赋存温度对巷道温度场的影响,结果表明围岩本身热物理属性决定了巷道围岩温度场分布,岩温是最敏感的因素;采用低导热系数喷层、增加喷层厚度的措施可阻隔热量、减少风流对围岩温度场的影响,但随时间延长而减弱,喷层导热系数较厚度敏感度高。故采用低导热系数喷层对于井巷热环境控制有积极意义。（6）结合半刚性网壳锚喷支护结构和隔热混凝土喷层材料,提出一种能够主动隔绝深部岩温的新型功能性支护结构和方法:矿山隔热三维钢筋混凝土衬砌,利用网壳支护结构的强力支护能力,保证巷道长期稳定;利用隔热混凝土的主动隔热效果,阻断围岩内部热量向巷道传播,起到主动隔热降温之作用。以朱集东矿东翼8煤顶板回风大巷为工程依托,进行约100 m的隔热喷层工业应用,结果表明井下高温热害问题严重,掘进工作面温度长期保持在27℃以上,壁面温度超过27.5℃,相对湿度维持在70%以上,采用隔热混凝土喷层后壁面温度有所下降,现场取样测试结果表明隔热喷层导热系数显着降低。该项技术是一项节能减排的良性措施,为矿井热环境控制提供了新思路。图[117]表[56]参[239]
钱立德[7]（2019）在《淮南矿区千米深井大断面软岩巷道群锚支护机理研究》文中指出我国中东部地区是经济发达地区,能源需求量大。随着浅部煤炭资源开发殆尽,淮南矿区主要规划和开采800m以深的煤炭资源,煤层赋存环境以石炭二叠系为主,为海陆交替相碎屑性沉积地层,地壳运动比较活跃,板块褶皱、断层多,由此带来的大断面软岩巷道工程量大。通过对淮南矿区深部巷道工程地质特征分析、群锚支护机理研究,提出支护参数优化设计方法,以张集矿二水平水泵房硐室为工程背景,采用数值计算和现场实测方法对软岩巷道群锚支护进行了分析,得出以下结论:（1）淮南矿区深井巷道所处岩层强度分布不均匀,实际掘进过程中岩性变化大,构成复杂。按工程类比法设计不同巷道的支护,参数差异较小,巷道变形特征表现为变形量大、初期变形速率大、空间效应明显、顶板两帮底鼓变形剧烈、应力扰动敏感等。（2）群锚对围岩体具有壁面约束效应、锚固体承载环效应、锚杆（索）分层承载效应、松散破裂岩体楔固效应。软岩巷道群锚支护后通常存在破裂膨胀稳定区、应变软化区、塑性区和弹性区的分层特征,控制围岩稳定性应以加固巷道壁面浅部破裂膨胀区和应变软化区,激发其成为承载结构,控制塑性区范围向深部围岩扩展的原则。（3）深井软岩巷道支护设计应依次从地质力学、巷道空间位置、围岩与支护耦合作用方面逐步优化。对高应力软岩、含膨胀类成分软岩和极软岩,首先应分类采用不同的支护策略,从而进行具体参数设计。（4）由数值计算可知,锚索间排距为0.6m-1.0m群锚效应明显,有利于围岩的稳定。由现场实测可知,通过加密锚杆、锚索间排距,强化承压环结构的自身承载力,获得了较好的支护效果,巷道围岩变形速率小于lmm/d,确保了水泵房硐室围岩稳定。图[37]表[4]参[68]
郭文砚[8]（2019）在《采煤沉陷区大型建筑地基沉降规律研究及稳定性分析》文中研究说明采煤沉陷区分布广、面积大是我国煤矿区存在的普遍问题,确保采煤沉陷区大型建筑地基稳定是煤炭城市建设中面临的一大难题,因此开展大型建筑地基沉降与变形研究及稳定性分析非常有必要。论文以淮北矿区相城煤矿采煤沉陷区大型建筑建设为工程背景,主要针对大型建筑地基沉降变形与稳定性问题,通过现场实测、数值模拟、相似模拟、软件建模和理论分析等方法进行研究。论文结合采空区钻探资料,分析采空区覆岩结构类型;通过FLAC3D正交模拟地表残余沉降主控因素;通过相似模拟实验分析采动与载荷作用下采空区空隙分布与松散层沉降特征;通过Matlab软件建立矩形载荷下方空间任意点附加应力计算模型和地基土体空间压缩沉降计算模型;通过理论分析建立采空区中部垮落岩体的残余沉降计算公式,利用砌体梁“S-R”稳定理论分析采空区断裂砂岩结构的稳定性和沉降特征,利用极限强度理论和突变理论分析残留煤柱的稳定性和建立煤柱失稳沉降计算公式;基于随机介质理论建立载荷作用下采空区上方岩土体协同沉降计算模型,建立载荷作用下地基土体空间压缩沉降和岩土体协同沉降叠加的地基总沉降模型。通过地基沉降与变形研究,对地基稳定性进行评价,提出有效治理措施降低载荷下地基土体沉降和采空区残余沉降。主要取得以下结论:（1）通过采空区覆岩结构分析,基岩层为单一砂岩关键层结构。残留煤柱与边界砂岩断裂结构失稳和中部垮落岩体裂隙压实是采空区沉降的主要因素。FLAC3D正交模拟实验结果表明:地表残余沉降与建筑物载荷、松散层厚度呈正相关,与基岩厚度、基岩岩性和煤柱宽度呈负相关变化。（2）通过Matlab软件建立矩形载荷下方空间任意点附加应力计算模型。若矩形载荷面积越大、长宽比越大、土体泊松比越小,则矩形中心正下方附加应力越大,并由中心向四周衰减变化,附加应力等值线近似矩形,变化程度小,受力越均匀;但靠近矩形边界处,附加应力快速减小,变化程度大,受力不均匀越明显。随着深度增大,附加应力极值减小,由中心向四周衰减变化,附加应力等值线近似椭圆,变化程度更小,附加应力的影响范围增大。载荷对浅部土体的附加应力作用更集中,随着深度增加,附加应力影响向周边土体扩散,作用减弱。（3）采空区中部垮落岩体残余沉降计算式为:上覆岩层载荷越大、岩块抗压强度越低、建筑物载荷附加应力越大、残余碎胀系数越大,采空区中部垮落岩体残余压缩沉降越大。压缩沉降主要与垮落岩块自身强度和残余裂隙空间大小有关。（4）根据砌体梁结构“S-R”稳定理论,采空区边界砂岩层断裂岩块发生滑移失稳。砂岩层断裂结构沉降可按下式计算:（5）煤柱失稳沉降可分为:①当煤柱宽度小于等于9m时,煤柱在开采阶段发生失稳破坏,则建筑物加载阶段,煤柱下沉可按采空区垮落岩体沉降分析;②当煤柱宽度大于9m小于9.7m时,煤柱在加载阶段失稳下沉,沉降按△S=M 2l0/B+2l0计算;③当煤柱宽度大于9.7m时,煤柱不失稳,但在煤柱塑性区范围可能出现煤柱和直接顶破坏,岩块存在“潜在”沉降,沉降可按（6）根据相似模拟实验结果,开采阶段采空区两侧空隙和采空区中部离层是加载阶段采空区的主要沉降来源。载荷作用下,采空区中部沉降增大并逐步稳定。但采空区两侧沉降则与煤柱、顶板和岩层断裂铰接结构的稳定性相关,若结构失稳,沉降快速增大;结构稳定,则空隙空间一直存在,是采空区“残余”沉降的主要集中区域。松散层沉降随着载荷的增加而增加,载荷影响下松散层的沉降可以看成松散层自身孔隙的压实沉降和采空区覆岩沉降产生的协同沉降的叠加。（7）通过Matlab软件建立地基土体分层总和沉降模型计算地基土体压缩沉降。载荷正下方地基土体压缩沉降值最大为0.359m,并由中心向四周逐渐减小,中心区域沉降较均匀,倾斜变化程度小。在载荷边界,沉降快速降低,倾斜最大,最大值为14mm/m。地基在边界处倾斜大且变化程度大,建筑物容易产生不均匀沉降。（8）基于随机介质理论,将砂岩层的沉降作为“等效开采厚度”计算采空区上方岩土体协同沉降。载荷正下方地基协同沉降最大为0.196m,最大倾斜为1.45mm/m,最大水平变形为1.44mm/m,最大曲率为0.06（10-3/m）。（9）载荷作用下的地基沉降可看成地基土体的压缩沉降和岩土体协同沉降的叠加。叠加计算后建筑物下方地基最大沉降为555mm,最大倾斜为14.9mm/m,最大曲率0.06（1 0-3/m）,最大水平变形为1.44 mm/m。（10）综合建筑物载荷影响下采空区地基稳定性和地基总沉降与变形分析,办公大楼基地稳定性差,需对地基进行加固治理。通过注浆充填采空区空隙降低采空区沉降和桩基础加固来降低土层压缩沉降。（11）地基加固处理后,布置测点监测地基沉降,从建筑物建设到监测结束（共2105天）地基最大沉降为34.8mm,建筑物倾斜观测最大值为0.142mm/m,小于高层建筑物沉降允许值（200mm）和倾斜允许值（2mm/m）,地基稳定性好。
邵德盛,杨永刚,李世辉,杨张杰[9]（2018）在《预应力全长复合锚固及锚注一体化综合支护技术及工程应用》文中认为在淮南矿区深部巷道现状分析的基础上,提出了预应力全长复合锚固及锚注一体化综合支护技术,并指出了其拉力分散型的力学本质,在控制围岩切向、径向变形方面,全长锚固显着优于端部锚固。顾北矿支护型式对比试验结果表明,采用本技术能够同步实现预紧及时支护、全长锚固和注浆三位一体多重功能,在围岩控制效果、掘进速度及支护成本方面具有显着优势,是解决淮南矿区深部及复杂应力环境巷道支护的有效途径。
孙仕元,许少东,李翔[10]（2017）在《淮南矿区深立井井筒安全高效施工关键技术》文中研究表明针对淮南矿区冲积层厚、揭露煤层多、井筒深等特点,以及凿井过程中遇到的各种难题,结合顾桥矿安全改建立井施工实践,总结了淮南矿区深立井井筒安全高效施工的关键技术。具体阐述了厚强膨胀粘土层快速通过技术、超低温状态冻结基岩段爆破技术、立井安全快速揭煤技术以及综合机械化配套技术等关键技术。
二、加固注浆在淮南矿区井巷支护方面的应用（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、加固注浆在淮南矿区井巷支护方面的应用（论文提纲范文）
（1）煤矿深部岩层劈裂注浆扩散机理研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 1. 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 研究概况及发展动态分析 |
| 1.2.1 岩体裂隙结构理论 |
| 1.2.2 注浆理论研究现状 |
| 1.2.3 注浆材料研究现状 |
| 1.2.4 注浆模型实验研究现状 |
| 1.2.5 注浆数值模拟研究现状 |
| 1.3 目前研究存在的问题 |
| 1.4 主要研究内容、技术路线与创新点 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 1.4.3 主要创新点 |
| 2. 注浆材料力学特性及微观特征研究 |
| 2.1 浆液黏度时变性试验 |
| 2.1.1 试验方法 |
| 2.1.2 试验结果与数据分析 |
| 2.2 浆液固结强度试验 |
| 2.3 浆液固结体微观特征及孔隙结构 |
| 2.4 小结 |
| 3. 煤矿深部岩层注浆起裂及裂隙扩展机理 |
| 3.1 起裂方向的判定 |
| 3.1.1 横向起裂 |
| 3.1.2 纵向起裂 |
| 3.1.3 斜向起裂 |
| 3.2 浆液流变本构方程 |
| 3.3 裂缝纵向扩展模型 |
| 3.3.1 劈裂注浆模型假设 |
| 3.3.2 裂缝扩展判别条件 |
| 3.3.3 纵向继续劈裂扩散方程 |
| 3.3.4 主要影响因素分析 |
| 3.4 裂缝横向扩展模型 |
| 3.4.1 劈裂注浆模型假设 |
| 3.4.2 裂缝扩展判别条件 |
| 3.4.3 横向继续劈裂扩散方程 |
| 3.4.4 主要影响因素分析 |
| 3.5 小结 |
| 4. 不同应力条件下岩石注浆劈裂模型实验 |
| 4.1 相似材料选择及力学特征 |
| 4.2 三维岩石注浆劈裂模型实验 |
| 4.2.1 相似准则 |
| 4.2.2 模型实验装置 |
| 4.2.3 试件准备 |
| 4.2.4 试验设计 |
| 4.2.5 实验步骤 |
| 4.3 实验结果与分析 |
| 4.3.1 岩石强度的影响 |
| 4.3.2 围压环境的影响 |
| 4.3.3 预制裂隙方位的影响 |
| 4.4 注浆劈裂起裂压力分析 |
| 4.5 小结 |
| 5. 煤矿深部岩层劈裂注浆扩展规律数值分析 |
| 5.1 计算方法 |
| 5.1.1 计算软件 |
| 5.1.2 粘结单元的破坏 |
| 5.1.3 缝内流变性浆液的流动 |
| 5.1.4 流固耦合基本原理 |
| 5.2 单裂隙注浆劈裂模拟分析 |
| 5.2.1 模型的建立 |
| 5.2.2 与解析解对比分析 |
| 5.2.3 浆液流变性对劈裂注浆扩展规律的影响 |
| 5.3 裂隙发育岩层注浆劈裂模拟分析 |
| 5.3.1 随机裂隙的生成 |
| 5.3.2 模型的建立 |
| 5.3.3 裂隙发育岩层劈裂注浆扩展规律的影响 |
| 5.4 软弱岩层注浆劈裂模拟分析 |
| 5.4.1 模型的建立 |
| 5.4.2 软弱岩层劈裂注浆扩展规律的影响 |
| 5.4.3 深部岩层劈裂注浆控制方法 |
| 5.5 小结 |
| 6. 煤矿巷道底板软弱岩层注浆加固工程应用 |
| 6.1 顾桥矿东区-1000 m车场大巷道工程概况 |
| 6.1.1 工程地质特征 |
| 6.1.2 原支护方案 |
| 6.1.3 围岩变形模拟 |
| 6.2 二次注浆加固方案设计 |
| 6.2.1 底板破碎围岩注浆模拟 |
| 6.2.2 注浆方案 |
| 6.3 注浆结果及分析 |
| 6.3.1 注浆压力及注浆量 |
| 6.3.2 注浆效果检验 |
| 6.4 小结 |
| 7. 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的学术活动及成果情况 |
（2）喷涂柔膜在锚杆支护中的作用机理研究（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 当前研究存在的问题 |
| 1.4 研究内容与方法 |
| 2 典型喷膜材料的力学行为特征 |
| 2.1 材料的选择 |
| 2.2 拉伸力学行为特征 |
| 2.3 粘结测试 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 喷膜对表层岩体的力学作用及原理 |
| 3.1 喷膜对完整岩样的作用效果 |
| 3.2 喷膜对松散岩样的作用效果 |
| 3.3 喷涂岩样抗压实验研究 |
| 3.4 喷涂岩样拉伸实验研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 喷膜的隔离密闭作用及破坏机制 |
| 4.1 喷膜对泥岩的密闭作用研究 |
| 4.2 喷涂柔膜的壁面承压破坏机制 |
| 4.3 喷涂柔膜注浆壁面封闭的可行性验证 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 喷膜与锚杆的协同作用效果与机制 |
| 5.1 喷涂柔膜护表的力学作用 |
| 5.2 喷膜的块体承载特性 |
| 5.3 锚杆支护体系下喷膜的护表效果 |
| 5.4 喷涂柔膜与锚杆的协同支护作用原理 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 喷涂柔膜技术的评价及应用 |
| 6.1 喷涂柔膜的工程特性 |
| 6.2 喷膜与现有表面支护的比较 |
| 6.3 面向煤矿巷道的喷膜材料开发建议 |
| 6.4 施工工艺评价及装备开发 |
| 6.5 喷膜的适用性建议 |
| 6.6 喷涂柔膜技术的现场实践 |
| 6.7 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 存在的问题及展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（3）千米深井巷道围岩支护—改性—卸压协同控制原理及技术（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题意义 |
| 1.2 国内外研究概况—文献综述 |
| 1.2.1 深部高应力巷道围岩控制机理研究现状 |
| 1.2.2 锚杆支护机理研究现状 |
| 1.2.3 巷道围岩注浆改性机理研究现状 |
| 1.2.4 采动巷道水力压裂卸压机理研究现状 |
| 1.2.5 存在的问题 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 1.4 论文研究方法与技术路线 |
| 1.4.1 研究方法 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 第2章 千米深井巷道围岩大变形机理及协同控制方法 |
| 2.1 千米深井巷道地质力学条件及支护现状 |
| 2.1.1 试验巷道地质与生产条件 |
| 2.1.2 巷道原支护方案与状况 |
| 2.1.3 巷道支护存在的问题 |
| 2.2 巷道围岩物理力学特性研究 |
| 2.3 千米深井巷道围岩大变形数值模拟分析 |
| 2.3.1 数值模拟方案及参数 |
| 2.3.2 地应力对巷道围岩变形影响分析 |
| 2.3.3 围岩强度劣化对巷道围岩变形影响分析 |
| 2.3.4 工作面长度对巷道围岩变形影响分析 |
| 2.3.5 偏应力对巷道围岩变形影响分析 |
| 2.3.6 千米深井软岩巷道围岩大变形机理 |
| 2.4 巷道围岩控制方法确定 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 巷道支护-改性-卸压协同控制相似材料模型试验研究 |
| 3.1 试验方案 |
| 3.1.1 试验工程背景 |
| 3.1.2 试验内容 |
| 3.1.3 试验方案 |
| 3.2 模型相似材料与参数 |
| 3.2.1 模型相似材料选取 |
| 3.2.2 支护-改性-卸压相似参数 |
| 3.3 大型高刚度可旋转采场相似模型试验系统 |
| 3.3.1 高刚度可旋转式承载框架 |
| 3.3.2 液压双向加载系统 |
| 3.3.3 伺服控制系统 |
| 3.3.4 多源信息监测系统 |
| 3.4 模拟方案与模型铺设 |
| 3.5 工作面开采矿压规律分析 |
| 3.5.1 工作面开采覆岩破断形态及位移变化规律 |
| 3.5.2 水力压裂对工作面回采覆岩断裂及裂隙分布的影响 |
| 3.5.3 工作面开采阶段拟开挖巷道围岩采动应力演化规律 |
| 3.5.4 工作面中部底板采动应力演化规律 |
| 3.6 锚杆锚索支护巷道相似材料模型试验结果分析 |
| 3.6.1 锚杆锚索支护方案模型内部应力分布规律 |
| 3.6.2 锚杆锚索支护方案模型底板应力演化规律 |
| 3.6.3 锚杆锚索支护巷道支护体受力变化规律 |
| 3.6.4 锚杆锚索支护巷道围岩裂隙场分布及变形规律 |
| 3.7 支护-改性-卸压协同控制巷道相似模型试验结果分析 |
| 3.7.1 支护-改性-卸压协同控制方案模型内部应力分布规律 |
| 3.7.2 支护-改性-卸压协同控制方案模型底板应力演化规律 |
| 3.7.3 支护-改性-卸压协同控制巷道支护体受力变化规律 |
| 3.7.4 支护-改性-卸压协同控制巷道围岩裂隙场分布及变形规律 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 巷道支护-改性-卸压协同控制数值模拟研究 |
| 4.1 相似材料模型尺度下巷道支护-改性-卸压协同控制原理数值模拟 |
| 4.1.1 相似材料模型尺度下数值计算模型建立 |
| 4.1.2 工作面回采煤岩层应力及变形情况 |
| 4.1.3 千米深井巷道围岩受力变形及破坏特征 |
| 4.1.4 数值模拟与相似材料模型试验对比分析 |
| 4.2 井下工程尺度下巷道支护-改性-卸压协同控制原理数值模拟 |
| 4.2.1 井下工程尺度下数值计算模型建立 |
| 4.2.2 千米深井巷道围岩支护-改性-卸压协同控制原理 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 巷道支护-改性-卸压协同控制技术研究 |
| 5.1 千米深井巷道锚杆承载特性 |
| 5.1.1 CRMG700 型超高强度高冲击韧性锚杆开发 |
| 5.1.2 锚杆蠕变试验及分析 |
| 5.1.3 锚杆拉、剪、扭、弯及冲击复合应力承载试验 |
| 5.2 高压劈裂注浆改性材料与技术 |
| 5.2.1 微纳米有机无机复合改性材料及性能 |
| 5.2.2 煤样注浆改性剪切力学性能试验研究 |
| 5.2.3 高压劈裂注浆改性井下试验 |
| 5.3 水力压裂卸压技术 |
| 5.3.1 水力压裂卸压机具与设备 |
| 5.3.2 水力压裂卸压工艺 |
| 5.3.3 压裂效果检测与评价 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 巷道支护-改性-卸压协同控制井下试验 |
| 6.1 试验巷道支护-改性-卸压协同控制方案 |
| 6.2 千米深井巷道支护-改性-卸压协同控制井下实施 |
| 6.2.1 高预应力锚杆支护井下实施 |
| 6.2.2 超前高压劈裂注浆改性井下实施 |
| 6.2.3 水力压裂卸压井下实施 |
| 6.3 千米深井巷道围岩矿压监测与效果分析 |
| 6.3.1 井下矿压监测测站布置 |
| 6.3.2 巷道变形与支护结构受力监测与分析 |
| 6.3.3 一维采动应力监测与分析 |
| 6.3.4 三维采动应力监测与分析 |
| 6.3.5 工作面液压支架工作阻力变化分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 读博期间发表的学术论文与其他研究成果 |
（4）高应力软岩巷道锚杆支护优化及工程应用研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 高地应力对巷道稳定性影响研究现状 |
| 1.2.2 锚固体载荷传递机制研究现状 |
| 1.2.3 锚固体锚固影响因素及锚固失效研究 |
| 1.2.4 地下工程锚固围岩理论计算研究现状 |
| 1.2.5 高预应力锚杆工程应用研究现状 |
| 1.3 目前存在的主要问题 |
| 1.4 主要研究内容与技术路线 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 2 深部矿区地应力分布规律研究 |
| 2.1 地应力概述 |
| 2.1.1 地应力成因 |
| 2.1.2 地应力及高应力软岩判别标准 |
| 2.2 安徽、山东矿区地应力分布特点 |
| 2.2.1 安徽、山东垂直应力随埋深变化规律 |
| 2.2.2 安徽、山东矿区水平主应力随埋深变化规律 |
| 2.2.3 安徽、山东矿区侧压系数随埋深变化规律 |
| 2.3 潘三煤矿地应力分布规律及对巷道稳定影响 |
| 2.3.1 淮南矿区及潘三矿地质概况 |
| 2.3.2 潘三煤矿地应力测试方案 |
| 2.3.3 潘三煤矿地应力测量结果 |
| 2.3.4 潘三煤矿地应力分布及对巷道影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 巷道布置方向对锚杆支护围岩影响研究 |
| 3.1 数值计算模型及研究方案 |
| 3.1.1 数值计算模型 |
| 3.1.2 不同巷道布置方向围岩计算条件 |
| 3.2 不同巷道布置方向对锚杆支护围岩分析 |
| 3.2.1 围岩应力的分布规律 |
| 3.2.2 锚杆轴力的演化规律 |
| 3.3 不同巷道布置方向锚杆监测点轴力分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于拉拔试验锚杆加固岩体影响因素研究 |
| 4.1 锚杆拉拔力学试验方案及内容 |
| 4.1.1 正交试验统计分析方法 |
| 4.1.2 试验目的及方案 |
| 4.1.3 试验装置与材料 |
| 4.2 拉拔试验结果分析 |
| 4.2.1 锚杆拉拔破坏失效形式 |
| 4.2.2 锚杆拉拔全荷载位移分析 |
| 4.2.3 锚杆拉拔过程效果分析 |
| 4.3 正交试验结果分析 |
| 4.3.1 极差分析 |
| 4.3.2 方差分析 |
| 4.4 锚固因素敏感性分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 高预应力全长锚固工艺研究 |
| 5.1 高预应力减摩垫片研发 |
| 5.1.1 锚杆预应力施加现状 |
| 5.1.2 垫片施加预应力理论分析 |
| 5.1.3 扭矩-预应力转化试验 |
| 5.2 创建高预应力全长锚固工艺及设计锚杆 |
| 5.2.1 传统锚杆支护受力形式 |
| 5.2.2 高预应力后张法全长锚固工艺 |
| 5.2.3 高预应力全长锚固锚杆设计 |
| 5.3 数字化测力锚杆实时监测系统 |
| 5.3.1 数字化测力锚杆系统简介 |
| 5.3.2 测力锚杆数据采集系统 |
| 5.3.3 数据接收分析系统 |
| 5.4 高预应力全长锚固工艺试验验证 |
| 5.4.1 高预应力全长锚固工艺室内试验分析 |
| 5.4.2 高预应力全长锚固工艺现场验证 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 非均匀应力场预应力全长锚固锚杆支护机理 |
| 6.1 围岩-锚杆支护机理研究 |
| 6.2 预应力全长锚固锚杆支护围岩理论模型 |
| 6.2.1 巷道围岩力学计算模型及假设 |
| 6.2.2 预应力全长锚固锚杆支护计算模型 |
| 6.3 锚固围岩-锚杆受力分析 |
| 6.3.1 围岩-锚杆受力基本条件 |
| 6.3.2 弹性区围岩受力分析 |
| 6.3.3 非锚固软化区围岩受力分析 |
| 6.3.4 锚固软化区围岩-锚杆受力分析 |
| 6.3.5 锚固破碎区围岩-锚杆受力分析 |
| 6.4 锚杆支护影响因素分析 |
| 6.4.1 侧压系数与锚杆支护影响关系 |
| 6.4.2 预应力与锚杆支护影响关系 |
| 6.4.3 岩体弹性模量与锚杆支护影响关系 |
| 6.4.4 锚杆长度与锚杆支护影响关系 |
| 6.5 巷道锚杆轴力监测 |
| 6.5.1 试验巷道地质概况 |
| 6.5.2 测力锚杆结果验证 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 高预应力全长锚固支护控制方法及工程应用 |
| 7.1 锚杆优化支护控制方法 |
| 7.1.1 锚杆优化设计支护方案 |
| 7.1.2 锚杆优化支护设计原则 |
| 7.2 潘三矿工程应用概况 |
| 7.2.1 巷道地质概况 |
| 7.2.2 围岩物理力学性质 |
| 7.2.3 巷道初始支护设计 |
| 7.2.4 巷道初始支护监测 |
| 7.3 锚杆支护方案优化及验证 |
| 7.3.1 锚杆支护方案优化 |
| 7.3.2 支护优化验证 |
| 7.4 本章小结 |
| 8 结论与展望 |
| 8.1 主要结论 |
| 8.2 主要创新点 |
| 8.3 进一步研究的建议与展望 |
| 参考文献 |
| 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）深部高地温岩层巷道隔热混凝土喷层支护技术研究及应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 我国深井热害特点 |
| 1.2.2 矿井热环境研究现状 |
| 1.2.3 矿井热害控制措施研究现状 |
| 1.2.4 轻集料混凝土研究现状 |
| 1.2.5 玻化微珠轻集料混凝土研究现状 |
| 1.2.6 目前研究中遇到的问题 |
| 1.3 研究目的与内容 |
| 1.3.1 研究目的 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.4 研究方法与技术路线 |
| 1.4.1 研究方法 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 2 研究区地温分布特征及影响因素分析 |
| 2.1 研究区地质水文概况 |
| 2.1.1 地质概况 |
| 2.1.2 水文概况 |
| 2.2 研究区地温情况 |
| 2.2.1 地温梯度分布 |
| 2.2.2 井下巷道温度 |
| 2.3 朱集东典型高温矿井地温分布特征 |
| 2.3.1 垂向地温分布 |
| 2.3.2 水平地温分布 |
| 2.3.3 主采煤层底板温度分布 |
| 2.4 影响因素分析 |
| 2.4.1 地质构造 |
| 2.4.2 岩石热物理性质 |
| 2.4.3 岩浆岩活动 |
| 2.4.4 地下水 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 深部高温巷道主动隔热机理研究 |
| 3.1 矿井热源放热量分析 |
| 3.2 深部高温巷道主动隔热机理 |
| 3.2.1 巷道围岩温度场 |
| 3.2.2 巷道围岩热传导模型 |
| 3.2.3 巷道主动隔热模型 |
| 3.3 轻集料混凝土构建主动隔热模型 |
| 3.3.1 轻集料混凝土导热模型 |
| 3.3.2 轻集料混凝土技术优势 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 轻集料混凝土性能试验研究 |
| 4.1 试验方案设计 |
| 4.2 原材料选用与配合比设计 |
| 4.2.1 原材料选用 |
| 4.2.2 配合比设计 |
| 4.2.3 混凝土制备与养护 |
| 4.3 轻集料混凝土工作性 |
| 4.4 轻集料混凝土高温特性 |
| 4.4.1 试验方法 |
| 4.4.2 试验结果与分析 |
| 4.5 轻集料混凝土抗碳化特性 |
| 4.5.1 试验方法 |
| 4.5.2 试验结果与分析 |
| 4.5.3 碳化模型建立 |
| 4.5.4 碳化寿命预测 |
| 4.6 轻集料混凝土微观特性 |
| 4.6.1 轻集料与水泥石相互作用机理 |
| 4.6.2 轻集料水泥石界面区微观结构 |
| 4.6.3 轻集料混凝土界面区微观结构 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 深部高温巷道轻集料隔热混凝土喷层材料研发 |
| 5.1 试验方案设计 |
| 5.2 试验方法与数据处理 |
| 5.2.1 试验方法 |
| 5.2.2 数据处理 |
| 5.3 陶粒隔热混凝土正交试验 |
| 5.3.1 配合比设计 |
| 5.3.2 试验结果 |
| 5.3.3 试验结果分析 |
| 5.4 陶粒玻化微珠隔热混凝土正交试验 |
| 5.4.1 配合比设计 |
| 5.4.2 试验结果 |
| 5.4.3 试验结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 主动隔热巷道围岩温度场分布规律数值模拟 |
| 6.1 主动隔热巷道数值模型 |
| 6.1.1 模型假设 |
| 6.1.2 参数选取 |
| 6.2 围岩温度场分布规律 |
| 6.3 围岩温度场影响因素分析 |
| 6.3.1 喷层导热系数影响 |
| 6.3.2 喷层厚度影响 |
| 6.3.3 围岩导热系数影响 |
| 6.3.4 围岩赋存温度影响 |
| 6.4 围岩温度场敏感性分析 |
| 6.4.1 敏感性分析方法 |
| 6.4.2 不同因素对调热圈半径敏感性分析 |
| 6.4.3 不同因素对围岩温度敏感性分析 |
| 6.4.4 不同因素对壁面温度敏感性分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 隔热喷层支护技术工程应用与效果评价 |
| 7.1 矿山隔热三维钢筋混凝土衬砌 |
| 7.2 工程概况 |
| 7.3 工业试验参数计算与设计 |
| 7.3.1 巷道喷层支护参数计算 |
| 7.3.2 工业试验材料 |
| 7.3.3 工业试验设计 |
| 7.4 工业试验结果与分析 |
| 7.4.1 典型测点热湿环境测试 |
| 7.4.2 岩层温度测试 |
| 7.4.3 巷道收敛测试 |
| 7.4.4 隔热混凝土喷层测试 |
| 7.5 经济社会效益分析 |
| 7.5.1 巷道成本经济效益 |
| 7.5.2 热湿环境社会效益 |
| 7.6 本章小结 |
| 8 结论与展望 |
| 8.1 主要结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 朱集东煤矿钻孔实测井温表 |
| 附录B 朱集东煤矿钻孔测温数据汇总及分析 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 |
（7）淮南矿区千米深井大断面软岩巷道群锚支护机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究目的及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 软岩巷道支护技术 |
| 1.2.2 软岩巷道支护理论 |
| 1.3 研究内容 |
| 2 淮南矿区高地压软岩群锚巷道变形特征 |
| 2.1 淮南矿区深井巷道工程地质特征 |
| 2.1.1 基岩段地层结构 |
| 2.1.2 基岩水文地质 |
| 2.1.3 巷道所处地层特征 |
| 2.2 淮南矿区深井巷道群锚支护参数 |
| 2.3 典型软岩群锚巷道变形特征 |
| 2.3.1 潘一矿东区-845m车场巷道变形特征 |
| 2.3.2 顾桥矿中央区-956m装载胶带机巷变形特征 |
| 2.3.3 朱集矿深部井车场巷道变形特征 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 煤矿深井软岩巷道群锚支护机理 |
| 3.1 群锚的作用效应 |
| 3.1.1 壁面约束效应 |
| 3.1.2 承载环效应 |
| 3.1.3 分层承载效应 |
| 3.1.4 楔固效应 |
| 3.2 群锚作用范围剪应力解析解 |
| 3.3 群锚与巷道围岩相互作用分析 |
| 3.3.1 巷道围岩形变分区 |
| 3.3.2 巷道围岩应力及变形弹塑性解析解 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于群锚效应的支护参数设计优化 |
| 4.1 经典的群锚支护参数设计方法 |
| 4.2 支护参数优化设计步序 |
| 4.2.1 基于岩体地质力学特性优化 |
| 4.2.2 巷道空间位置优化 |
| 4.2.3 围岩与支护耦合作用优化 |
| 4.3 分类设计对策 |
| 4.3.1 软岩巷道群锚支护设计的五项依据 |
| 4.3.2 软岩巷道群锚支护设计的五大要素 |
| 4.3.3 基于软岩巷道分类的三种基本支护策略 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 软岩巷道群锚支护优化方法应用 |
| 5.1 张集煤矿二水平水泵房主巷道地质条件 |
| 5.2 不同支护工况数值模拟 |
| 5.2.1 模型参数的确定 |
| 5.2.2 模型前处理流程 |
| 5.2.3 不同锚索埋置深度结果分析 |
| 5.2.4 不同锚索间排距结果分析 |
| 5.2.5 不同岩性条件下数值结果分析 |
| 5.2.6 不同地应力下数值结果分析 |
| 5.3 群锚作用支护方案 |
| 5.4 实施效果监测分析 |
| 5.4.1 围岩松动观测结果 |
| 5.4.2 表面收敛位移监测结果 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论及展望 |
| 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研究成果 |
（8）采煤沉陷区大型建筑地基沉降规律研究及稳定性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 厚松散层条件采空区地表沉陷研究 |
| 1.2.2 采空区残余变形研究现状 |
| 1.2.3 采空区建筑地基稳定性研究现状 |
| 1.3 研究思路、内容及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究方法 |
| 1.3.3 技术路线 |
| 2 大型建筑工程采空区勘察和覆岩结构分析 |
| 2.1 采矿地质条件概况 |
| 2.1.1 建设场地位置 |
| 2.1.2 地层与水文地质条件 |
| 2.1.3 采矿条件 |
| 2.2 采空区现状勘察 |
| 2.2.1 采空区物探勘察 |
| 2.2.2 采空区钻探勘察 |
| 2.3 采空区覆岩结构分析 |
| 2.3.1 采空区覆岩结构影响因素分析 |
| 2.3.2 采空区覆岩结构变化过程 |
| 2.4 采空区地表残余沉降“活化”影响因素 |
| 2.4.1 残余沉降“活化”影响因素分析 |
| 2.4.2 采空区地表沉降主控因素分析 |
| 2.5 小结 |
| 3 载荷作用下采空区与残留煤柱非线性沉降规律 |
| 3.1 大型建筑地基应力场空间分布规律 |
| 3.1.1 地基自重应力 |
| 3.1.2 地基附加应力 |
| 3.1.3 矩形均布载荷下地基附加应力空间分布 |
| 3.2 采空区中部垮落岩体残余沉降计算 |
| 3.3 采空区边界断裂砂岩层沉降计算 |
| 3.3.1 砂岩层断裂结构分析 |
| 3.3.2 断裂结构失稳力学分析 |
| 3.3.3 断裂结构沉降分析 |
| 3.4 载荷作用下残留煤柱变形失稳沉降计算 |
| 3.4.1 煤柱应力大小分析 |
| 3.4.2 残留煤柱强度失稳分析 |
| 3.4.3 残留煤柱突变失稳分析 |
| 3.4.4 残留煤柱失稳沉降计算 |
| 3.5 小结 |
| 4 载荷作用下采空区上覆岩层空隙分布与沉降研究 |
| 4.1 长壁开采采空区残留空隙实测分析 |
| 4.1.1 采空区实测岩层移动数据分析 |
| 4.1.2 采空区相对空隙率分析 |
| 4.1.3 采空区破裂岩体碎胀特性 |
| 4.2 相似模拟研究 |
| 4.2.1 相似模拟实验方案设计 |
| 4.2.2 实验模拟结果分析 |
| 4.3 小结 |
| 5 载荷作用下地基总沉降和变形预测方法研究 |
| 5.1 载荷作用下地基土体压缩沉降计算模型 |
| 5.1.1 载荷作用下地基土体空间受力分析 |
| 5.1.2 地基土体分层总和沉降模型 |
| 5.1.3 拟建办公大楼地基土层压缩沉降计算 |
| 5.2 载荷作用下采空区上方岩土体协同沉降计算模型 |
| 5.2.1 岩土体协同沉降机理 |
| 5.2.2 概率积分法预计地表移动与变形 |
| 5.2.3 采空区上方岩土体协同沉降计算模型 |
| 5.2.4 拟建办公大楼区域岩土体协同沉降计算 |
| 5.3 载荷作用下地基总沉降与变形预测 |
| 5.4 小结 |
| 6 办公大楼地基稳定性评价及加固治理措施 |
| 6.1 办公大楼地基稳定性评价 |
| 6.1.1 采空区“两带”发育高度 |
| 6.1.2 建筑物载荷影响下采空区地基稳定性 |
| 6.1.3 采空区地基沉降与变形预计 |
| 6.1.4 地下水影响 |
| 6.2 办公大楼地基加固治理措施 |
| 6.2.1 采空区注浆治理与效果检测 |
| 6.2.2 桩基础加固治理 |
| 6.3 治理后办公大楼地基稳定性分析 |
| 6.3.1 采空区稳定性分析 |
| 6.3.2 治理后地基沉降与变形预计 |
| 6.4 办公大楼沉降监测及分析 |
| 6.4.1 测点布置 |
| 6.4.2 测点沉降分析 |
| 6.5 小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 论文创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（9）预应力全长复合锚固及锚注一体化综合支护技术及工程应用（论文提纲范文）
| 1 预应力全长复合锚固及锚注一体化综合支护技术作用机理分析 |
| 1.1 预应力全长复合锚固作用机理 |
| 1.2 全长锚固对围岩加固机理 |
| 1.2.1 围岩径向变形控制 |
| 1.2.2 围岩切向变形控制 |
| 1.3 锚注一体化加固机理 |
| 2 技术构成及特点 |
| 3 工程应用 |
| 3.1 工程概况 |
| 3.2 巷道支护方案 |
| 3.2.1 一体化综合支护技术实施方案 |
| 3.2.2 内锚外架支护技术方案 |
| 3.3 巷道加固效果分析 |
| 4 结论 |
四、加固注浆在淮南矿区井巷支护方面的应用（论文参考文献）
- [1]煤矿深部岩层劈裂注浆扩散机理研究[D]. 刘向阳. 合肥工业大学, 2021
- [2]喷涂柔膜在锚杆支护中的作用机理研究[D]. 魏群. 中国矿业大学, 2020
- [3]千米深井巷道围岩支护—改性—卸压协同控制原理及技术[D]. 姜鹏飞. 煤炭科学研究总院, 2020(08)
- [4]高应力软岩巷道锚杆支护优化及工程应用研究[D]. 陶文斌. 北京交通大学, 2020(06)
- [5]煤炭开采与岩层控制的空间尺度分析[J]. 康红普. 采矿与岩层控制工程学报, 2020(02)
- [6]深部高地温岩层巷道隔热混凝土喷层支护技术研究及应用[D]. 姚韦靖. 安徽理工大学, 2019
- [7]淮南矿区千米深井大断面软岩巷道群锚支护机理研究[D]. 钱立德. 安徽理工大学, 2019(01)
- [8]采煤沉陷区大型建筑地基沉降规律研究及稳定性分析[D]. 郭文砚. 中国矿业大学(北京), 2019(09)
- [9]预应力全长复合锚固及锚注一体化综合支护技术及工程应用[J]. 邵德盛,杨永刚,李世辉,杨张杰. 煤矿安全, 2018(09)
- [10]淮南矿区深立井井筒安全高效施工关键技术[A]. 孙仕元,许少东,李翔. 矿山建设与岩土工程技术新进展——2017年全国矿山建设学术年会论文集, 2017