鬆軟煤岩體巷道錨固力防衰減理論與技術（簡體書）

《鬆軟煤岩體巷道錨固力防衰減理論與技術》針對煤礦鬆軟煤岩體巷道圍岩鬆軟破碎、錨固力低、衰減速度快等難題，通過理論分析、物理實驗、數值模擬、相似模擬試驗及井下試驗等手段，系統研究了錨固孔底擴孔錨固的相關理論和技術。主要內容包括：地質力學測試及礦物成分分析，鬆軟煤岩體巷道圍岩變形破壞機理分析，鬆軟煤岩體孔底擴孔錨固機理，錨固孔孔底擴孔裝置參數優化及研發，鬆軟煤岩體孔底擴孔錨固力學特性試驗研究，鬆軟煤岩體護表構件錨固力防衰減性能研究，井下工業性試驗等。

目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 研究目的及意義 1
1.2 國內外研究現狀 3
1.2.1 鬆軟煤岩體巷道支護理論研究現狀 3
1.2.2 鬆軟煤岩體巷道錨網支護研究現狀 4
1.2.3 擴孔技術研究現狀 8
1.3 存在的問題 14
1.4 主要研究內容 14
第2章 地質力學測試及礦物成分分析 16
2.1 引言 16
2.2 灣田煤礦工程地質概況 16
2.3 灣田煤礦圍岩強度測試 17
2.3.1 圍岩強度測試方法評述 17
2.3.2 圍岩強度測試位置 18
2.3.3 測試結果 19
2.4 灣田煤礦圍岩結構觀測 21
2.4.1 鑽孔窺視儀簡介 21
2.4.2 觀察過程及方法 21
2.4.3 頂板岩層分佈及結構觀測 22
2.5 新鄭煤電工程地質概況 26
2.6 新鄭煤電頂板岩層發育情況 28
2.6.1 測試儀器 28
2.6.2 測試過程 29
2.6.3 測試方案 30
2.7 岩石礦物成分分析 37
2.7.1 岩樣選取 37
2.7.2 分析內容 37
2.7.3 測試方法 39
2.7.4 測試結果分析 40
2.8 小結 41
第3章 鬆軟煤岩體巷道圍岩變形破壞機理 43
3.1 鬆軟煤岩體巷道圍岩錨固性能測試 43
3.1.1 引言 43
3.1.2 巷道圍岩錨固性能測試規定 43
3.1.3 錨固性能測試方法 44
3.1.4 灣田煤礦巷道圍岩錨固性能測試方案 45
3.1.5 灣田煤礦現場測試結果分析 45
3.1.6 灣田煤礦錨索錨固性能測試結果分析 48
3.1.7 新鄭煤電巷道圍岩錨固性能測試 49
3.2 錨杆(索)錨固性能的影響因素分析 52
3.3 鬆軟煤岩體巷道圍岩變形特徵分析 53
3.3.1 巷道周邊和深部岩體的變形規律 54
3.3.2 巷道支護阻力與圍岩變形的關係 55
3.4 小結 57
第4章 鬆軟煤岩體孔底擴孔錨固機理及力學分析 58
4.1 鬆軟煤岩體錨杆錨固系統受力特徵分析 58
4.1.1 錨杆錨固失效特徵分析 58
4.1.2 錨固劑與鑽孔圍岩黏結失效特徵分析 60
4.1.3 錨杆與錨固劑黏結失效特徵分析 62
4.1.4 錨杆錨固力的影響因素分析 62
4.2 鬆軟煤岩體錨固孔孔底擴孔機理 64
4.2.1 擴孔方式的選擇 64
4.2.2 單翼倒楔形擴孔裝置及擴孔機理分析 65
4.3 錨固孔孔底擴孔錨固原理 66
4.3.1 錨固原理分析 66
4.3.2 擴孔錨固狀態下錨固劑-圍岩界面受力特徵分析 67
4.3.3 擴孔錨固可行性分析 68
4.4 擴孔錨杆力學變化特徵 70
4.4.1 擴孔錨固失效形式 70
4.4.2 錨固力變化過程 70
4.4.3 錨杆位移變化特性 73
4.5 錨固孔孔底擴孔段圍岩力學特徵分析 74
4.6 小結 76
第5章 錨固孔孔底擴孔裝置參數優化及研發 77
5.1 孔底擴孔數值模擬方案設計 77
5.1.1 方案設計 77
5.1.2 數值模擬軟件選擇 77
5.1.3 數值模擬參數計算 79
5.2 數值模擬對比試驗 80
5.2.1 數值模擬結果分析 80
5.2.2 數值模擬綜合分析 96
5.3 孔底擴孔參數的優化 96
5.3.1 倒楔形擴孔參數的數值模擬優化分析 96
5.3.2 方案一數值模擬分析 96
5.3.3 方案二數值模擬分析 100
5.3.4 方案三數值模擬分析 104
5.3.5 數值模擬對比分析 107
5.4 錨固劑的攪拌效果試驗 109
5.4.1 錨固劑攪拌效果試驗的必要性 109
5.4.2 錨固劑攪拌效果試驗方案 109
5.4.3 錨固劑選擇及使用量的計算 110
5.4.4 試驗過程 111
5.4.5 錨固劑攪拌效果試驗分析 113
5.4.6 錨固劑攪拌效果原因分析 115
5.5 單翼倒楔形擴孔裝置的研發 116
5.5.1 單翼倒楔形擴孔機具結構設計 116
5.5.2 單翼倒楔形擴孔機具工作原理 117
5.5.3 孔底擴孔數值模擬分析 118
5.6 小結 120
第6章 鬆軟煤岩體孔底擴孔錨固力學特性試驗研究 121
6.1 錨固孔擴孔錨固性現狀 121
6.2 鬆軟煤岩體孔底擴孔錨固力衰減特性試驗研究 121
6.2.1 試驗方案設計 121
6.2.2 試驗儀器及試驗原理 123
6.2.3 試驗過程 125
6.2.4 試驗結果與分析. 126
6.2.5 錨固力影響因素分析 129
6.3 動壓作用下擴孔錨固力學性能試驗研究 131
6.3.1 采動影響對巷道錨杆支護的研究現狀 131
6.3.2 試驗方案 132
6.3.3 試驗過程 133
6.3.4 試驗原理 134
6.3.5 無動壓荷載作用下錨固力變化特徵分析 136
6.3.6 動壓荷載作用下錨固力變化特徵分析 137
6.3.7 動壓荷載擾動錨固力試驗結果分析 141
6.3.8 動壓荷載擾動下錨固力變化原因分析 142
6.4 孔底擴孔錨固井下試驗研究 142
6.5 小結 144
第7章 鬆軟煤岩體護表構件錨固力防衰減性能研究 145
7.1 金屬網對圍岩的穩定作用機理 145
7.2 鬆軟煤岩體錨杆支護網的問題 146
7.3 鋼筋網握勾裝置研發及井下應用 147
7.3.1 引言 147
7.3.2 鋼筋網握勾裝置設計及使用工藝 148
7.4 小結 150
第8章 井下工業性試驗 151
8.1 新鄭煤電井下工業性試驗 151
8.1.1 試驗巷道位置及工程地質條件 151
8.1.2 試驗巷道初始支護設計方案 152
8.1.3 井下施工工藝及安全技術措施 156
8.1.4 巷道支護礦壓監測 158
8.1.5 采動影響下擴孔錨固錨杆軸力變化 161
8.2 灣田煤礦井下工業性試驗 162
8.2.1 工程地質概況 162
8.2.2 試驗巷道錨網支護參數設計 163
8.2.3 試驗巷道錨網支護材料設計 164
8.2.4 井下施工工藝及安全技術措施 166
8.2.5 礦山壓力監測及數據分析 168
參考文獻 169