《煤巷顶板锚固新结构及工程应用》论述了锚杆支护研究基础与设计方法,基于弱黏结巷道顶板特点,分析了矩形巷道顶板采用加长锚锚杆支护后,支护体内的应力应变关系,提出了顶板支护新结构——锚固串结构:深入阐述了锚固串结构的形成机理与条件、影响因素、自稳能力和基于锚固串围岩的锚杆参数设计方法。《煤巷顶板锚固新结构及工程应用》可供从事煤矿开采工作的工程技术人员、管理人员、科研机构的研究人员使用,也可作为煤炭类院校教师、学生的参考书。
《煤巷顶板锚固新结构及工程应用》基于煤矿生产和科研的需要,以煤巷顶板锚固新结构及工程应用为研究课题,通过实验研究、理论分析和现场实验等方法,对弱黏结顶板锚固新结构加以研究。建立了反映弱黏结顶板采用锚杆支护后的力学模型,提出了锚固串结构的概念;深入研究了锚固串的形成机理、内部应力状态、影响因素、力学性质:提出了采用合理的锚杆支护参数后,锚固串之间可进行串联进而形成块体梁;系统研究了锚固串形成块体梁力学结构的变形、破坏机理、自稳能力、稳定条件,得出锚固串结构形成新的自稳结构的平衡判据,从而提出了基于锚固串结构的支护参数设计方法,进一步提高了煤巷顶板围岩与锚杆作用的整体性;以神华集团神东分公司保德煤矿回采巷道顸板支护为工程背景,应用以上研究成果进行了煤巷支护参数设计,取得了良好的支护效果和显著的经济效益。
1 锚杆支护研究基础与设计方法
1.1 锚杆支护作用机理
1.2 锚杆支护计算模型
1.3 煤巷锚杆支护参数设计方法
2 平顶弱黏结顶板锚杆的锚固串作用机理研究
2.1 平顶弱黏结顶板基本赋存特征
2.2 巷道支护后平顶弱黏结顸板中的自稳结构分析
2.3 锚固串围岩力学模型
2.4 锚固串围岩受托锚力作用时内部应力状态分析
2.5 全锚锚杆的作用机理
2.6 锚固力对锚固串围岩的作用分析
2.7 锚固串围岩应力场沿锚杆径向的分布规律
2.8 锚固串围岩自身稳定能力的增量分析
2.9 本章小结
3 锚固串结构围岩的力学性质研究
3.1 锚固串围岩影响因素分析
3.2 锚杆长度对锚固串的影响
3.3 锚固方式对锚固串的影响
3.4 锚固串生成块体梁受力与平衡分析
3.5 锚固串结构自身稳定能力分析
3.6 锚固串结构滑落与回转变形自稳能力比较
3.7 本章小结
4 锚固串生成块体梁相似模拟研究
4.1 引言
4.2 相似模拟试验概述
4.3 相似材料模拟试验设计
4.4 试验结果分析
4.5 RFPA模拟分析
4.6 本章小结
5 基于锚固串围岩的锚杆支护技术研究
5.1 锚固范围内岩层性质的确定
5.2 锚固范围内岩层稳定性分析
5.3 基于锚固串的支护对象分析
5.4 基于锚固串结构的锚杆支护机理
5.5 锚杆支护设计原则与布置参数分析
5.6 锚杆性能分析
5.7 本章小结
6 煤巷顶板锚固新结构的工程应用
6.1 试验巷道的基本情况
6.2 顶板岩层稳定性初步分析
6.3 锚杆(索)支护参数设计
6.4 支护方案的分析与设计
6.5 支护效果分析
6.6 本章小结
参考文献