目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 沿空煤巷礦壓控制概況 1
1.2 特厚煤層綜放沿空掘巷礦壓控制研究現狀 3
1.2.1 特厚煤層開采覆巖結構及其穩(wěn)定性研究 3
1.2.2 特厚煤層綜放沿空巷道圍巖破壞機理研究 4
1.2.3 特厚煤層綜放沿空巷道圍巖控制技術研究 4
1.3 堅硬頂板切頂留巷礦壓控制研究現狀 6
1.3.1 切頂留巷工作面礦壓顯現規(guī)律研究 6
1.3.2 切頂留巷工作面切頂預裂爆破研究 7
1.3.3 切頂留巷工作面巷道圍巖控制研究 8
參考文獻 9
第2章 特厚煤層綜放沿空掘巷礦壓顯現特征 11
2.1 特厚煤層綜放沿空掘巷工程概況 11
2.1.1 窄煤柱沿空掘巷生產地質條件 11
2.1.2 窄煤柱沿空掘巷初始支護方案 12
2.2 特厚煤層綜放沿空掘巷圍巖變形破壞特征 15
2.2.1 沿空掘巷圍巖變形破壞觀測 15
2.2.2 沿空掘巷圍巖變形破壞分析 17
2.3 特厚煤層綜放沿空掘巷圍巖裂隙發(fā)育程度 18
2.3.1 沿空掘巷圍巖松動圈觀測 18
2.3.2 沿空掘巷圍巖穩(wěn)定性評價 21
2.3.3 沿空掘巷初始支護評價 22
2.4 特厚煤層綜放沿空掘巷圍巖穩(wěn)定性影響因素 23
參考文獻 24
第3章 特厚煤層綜放沿空掘巷上覆基本頂破斷活化機理 25
3.1 彈-塑性支承基礎沿空掘巷上覆基本頂破斷特征 25
3.1.1 基本頂板結構支承基礎與模型 25
3.1.2 彈-塑性支承基礎基本頂主彎矩形態(tài)特征 33
3.1.3 沿空掘巷上覆基本頂破斷結構特征 35
3.2 基本頂破斷特征影響因素分析 36
3.2.1 破斷特征的彈性支承基礎支承系數效應 36
3.2.2 破斷特征的基本頂厚度效應 38
3.2.3 破斷特征的基本頂彈性模量效應 40
3.2.4 破斷特征的基本頂跨度效應 41
3.2.5 破斷特征的支承基礎破壞范圍效應 42
3.2.6 破斷特征的支承基礎破壞程度效應 43
3.3 沿空掘巷上覆破斷巖層失穩(wěn)運移規(guī)律 44
3.3.1 沿空掘巷覆巖運移數值模型 45
3.3.2 沿空掘巷覆巖失穩(wěn)運移分析 45
參考文獻 50
第4章 特厚煤層側向支承應力與沿空煤巷覆巖演化機理 51
4.1 沿空側覆巖結構下伏煤體側向支承應力理論分析 51
4.1.1 側向支承應力理論計算模型構建 51
4.1.2 側向支承應力分布特征及形成機理 61
4.1.3 側向支承應力影響下沿空掘巷位置評價 64
4.2 窄煤柱沿空掘巷幫部側向支承應力實測 65
4.2.1 支承應力監(jiān)測裝置與方案 65
4.2.2 側向支承應力實測結果 67
4.3 特厚煤層綜放沿空掘巷大小結構穩(wěn)定性及失穩(wěn)機理 68
4.3.1 掘采前后沿空掘巷上覆巖層結構穩(wěn)定性分析 68
4.3.2 沿空掘巷上覆巖層結構影響下圍巖失穩(wěn)機理 87
參考文獻 103
第5章 特厚煤層綜放沿空掘巷圍巖控制原理與技術體系 105
5.1 窄煤柱沿空掘巷圍巖控制策略與原則 105
5.2 錨桿索耦合破碎煤幫支護機理與技術 106
5.2.1 錨桿索固幫護巷數值分析 106
5.2.2 錨桿索耦合破碎煤幫支護結構理論研究 110
5.2.3 錨桿索多層次固幫技術與控制機理 118
5.3 特厚煤層綜放窄煤柱沿空掘巷圍巖控制案例 124
5.3.1 沿空掘巷圍巖控制方案 124
5.3.2 掘巷階段礦壓觀測 130
5.3.3 回采階段礦壓觀測 133
參考文獻 137
第6章 石炭系堅硬頂板切頂留巷礦壓顯現與圍巖特性 138
6.1 堅硬頂板切頂留巷工作面礦壓顯現特征 138
6.1.1 切頂留巷工作面礦壓監(jiān)測 138
6.1.2 切頂留巷工作面礦壓顯現分析 140
6.2 堅硬頂板切頂留巷工作面巷道礦壓顯現特征 142
6.2.1 切頂留巷工作面巷道礦壓監(jiān)測方案 142
6.2.2 切頂留巷工作面巷道礦壓顯現分析 145
6.3 堅硬頂板切頂留巷工作面及巷道圍巖特性 151
6.3.1 切頂留巷超前支護段礦壓顯現情況 151
6.3.2 切頂留巷工作面采空區(qū)懸頂情況 153
6.3.3 切頂留巷預裂爆破情況 154
參考文獻 155
第7章 石炭系堅硬頂板切頂留巷圍巖態(tài)勢演變規(guī)律 156
7.1 堅硬頂板切頂留巷圍巖態(tài)勢物理相似模擬 156
7.1.1 物理相似模型建立及監(jiān)測 156
7.1.2 堅硬頂板切頂留巷覆巖運動特征分析 158
7.2 堅硬頂板切頂留巷圍巖態(tài)勢數值模擬 161
7.2.1 數值模型建立及監(jiān)測 161
7.2.2 一次成巷階段圍巖態(tài)勢演變 164
7.2.3 二次復用階段圍巖態(tài)勢演變 168
7.3 堅硬頂板切頂對巷道圍巖態(tài)勢的影響 172
7.3.1 切頂對巷道圍巖位移場的影響 173
7.3.2 切頂對巷道圍巖應力場的影響 174
參考文獻 176
第8章 堅硬頂板切頂留巷圍巖結構穩(wěn)定性與失穩(wěn)機理 178
8.1 堅硬頂板切頂留巷圍巖穩(wěn)定性分析 178
8.1.1 切頂留巷幫部穩(wěn)定性分析 178
8.1.2 切頂留巷頂板圍巖應力環(huán)境 184
8.1.3 切頂留巷“頂—幫”破壞互饋機理 188
8.2 堅硬頂板切頂留巷圍巖失穩(wěn)機理 194
8.2.1 圍巖破壞失穩(wěn)分析 194
8.2.2 圍巖破壞控制要求 196
參考文獻 197
第9章 堅硬頂板切頂留巷圍巖控制原理與技術體系 199
9.1 石炭系堅硬頂板切頂留巷預裂爆破關鍵技術 199
9.1.1 切頂預裂爆破原始工藝優(yōu)化方向 199
9.1.2 堅硬頂板切頂預裂爆破關鍵技術 200
9.1.3 堅硬頂板切頂成巷關鍵技術 213
9.2 石炭系堅硬頂板切頂留巷圍巖控制原則與關鍵技術 217
9.2.1 石炭系堅硬頂板切頂留巷圍巖控制原則 217
9.2.2 碎石幫擋矸復合加固技術 220
9.2.3 超前支護段剛柔密強支護技術 221
9.3 石炭系堅硬頂板切頂留巷圍巖隨態(tài)控制案例 222
9.3.1 堅硬頂板切頂留巷原始支護方案 222
9.3.2 堅硬頂板切頂留巷隨態(tài)支護方案 223
9.3.3 礦壓觀測與支護效果 229
參考文獻 230