煤矿巷道围岩破裂劣化效应与沿空掘巷围岩控制

　　煤矿巷道围岩峰后劣化特性是围岩稳定性分析与支护优化的关键。本书以赵固二矿大采高沿空掘巷期间围岩破碎、变形大和维护困难等实际工程问题为背景，采用现场实测、实验室测试、理论分析、数值模拟仿真等研究手段对该问题进行了深入系统的研究；建立了巷道顶板Winkler基础悬梁模型，研究了巷帮变形基础支撑下的顶板弯曲变形特征和基础刚度效应；构建了工程岩体拉伸破裂后杨氏模量劣化的力学机制和工程岩体拉伸劣化关系式，利用FLAC3D二次开发形成了工程岩体劣化模型仿真模拟方法，并研究了巷道围岩变形和支护体受力状态的峰后劣化效应；研究了采动应力场的覆岩破裂劣化效应，揭示了覆岩裂隙带内裂隙发育程度对采动应力场演化的影响规律及其力学机制；研究了沿空掘巷的围岩应力状态与拉伸破坏发育特征、围岩变形动态演化规律及煤柱尺寸效应、围岩采动变形演化规律及煤柱尺寸效应；提出了“控帮护巷”支护原理，通过扩大巷帮锚固深度改善巷道围岩应力状态和力学性质，有效控制巷帮变形。本书可供采矿工程、土木工程等专业的工程技术人员、科研人员及高校师生参考使用。

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1 绪论
1.1 研究意义
1.2 国内外研究现状
1.3 主要研究内容、研究方法和技术路线
1.4 本章小结
2 大采高沿空掘巷围岩变形破坏特征
2.1 现场试验工程背景
2.2 试验巷道围岩物理力学性质
2.3 大采高沿空掘巷围岩变形特征
2.4 本章小结
3 煤层巷道基础刚度效应
3.1 煤层巷道顶板力学模型
3.2 煤层巷道顶板弯曲变形规律
3.3 煤层巷道顶板的基础刚度效应
3.4 本章小结
4 工程岩体劣化及数值模拟方法
4.1 围岩力学性质与峰后破坏特性
4.2 工程岩体拉伸劣化力学机制
4.3 围岩拉伸劣化特性与量化计算
4.4 工程岩体劣化模型的数值模拟实现
4.5 回采巷道围岩拉伸劣化效应
4.6 模型仿真模拟效果验证
4.7 本章小结
5 大采高工作面采动应力场演化规律
5.1 采空区冒落岩体压实力学机制
5.2 采动应力场与覆岩“两带”耦合分析
5.3 大采高工作面采动应力场演化规律
5.4 采动应力场的覆岩破裂劣化效应
5.5 本章小结
6 沿空掘巷围岩动态演化规律与煤柱尺寸效应
6.1 沿空掘巷数值模型
6.2 不同煤柱宽度下沿空掘巷围岩应力状态与力学特征
6.3 不同煤柱宽度下沿空掘巷围岩变形演化规律及煤柱尺寸效应
6.4 不同煤柱宽度下沿空掘巷采动变形演化规律及煤柱尺寸效应
6.5 大采高沿空掘巷煤柱尺寸优化
6.6 本章小结
7 软弱围岩沿空掘巷控制原理与支护对策
7.1 基于基础刚度效应的控帮护巷支护原理及现场试验
7.2 控帮护巷支护技术与围岩稳定性控制研究
7.3 控帮护巷锚固应力场与支护作用机理研究
7.4 控帮护巷技术的作用机理及优化策略
7.5 本章小结
参考文献