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绪论 1

1锚杆支护设计方法研究 3

1.1锚杆支护设计方法 3

1.1.1锚杆支护设计工程类比法 3

1.1.2锚杆支护设计数值模拟法 11

1.2煤巷锚杆支护预紧力设计 13

1.2.1问题的提出 13

1.2.2理论研究成果和实践经验 13

1.2.3预紧力锚杆理论 14

1.2.4锚杆预紧力值的选择确定 15

1.2.5提高锚杆预紧力的技术措施 16

1.3锚杆支护参数选择确定原则 16

1.3.1锚杆几何参数 17

1.3.2锚杆力学参数 18

1.3.3锚固参数的选择确定 18

1.3.4锚杆布置参数 20

1.3.5锚杆组合构件与网的参数 22

1.3.6锚索参数 23

1.4锚杆支护形式及材料 24

1.4.1锚杆支护形式 24

1.4.2锚杆支护材料 26

1.5工程质量检测与矿压监测 34

1.5.1锚杆支护工程质量检测 34

1.5.2锚杆支护矿压监测 37

2唐山矿回采巷道支护设计及方法研究 43

2.1 U型钢可缩性拱形支架巷道支护设计 43

2.1.1 U型钢拱形可缩性支架使用概况 43

2.1.2 T2022工作面10.4m2拱形支架支护设计 44

2.2地应力测量与围岩强度测量 48

2.2.1地应力测量 48

2.2.2围岩强度测试 51

2.3锚杆支护设计 52

2.3.1唐山矿煤巷锚杆支护的发展历程 52

2.3.2 12煤较薄煤层锚杆支护设计 53

2.3.3 9煤特厚煤层锚杆支护设计 57

2.4煤巷掘进施工组织与工程监测 62

2.4.1施工方式 62

2.4.2架棚巷道安全技术措施 63

2.4.3锚杆巷道安全技术措施 64

2.4.4锚杆支护质量及监测 66

3回采巷道支护设计优化数值模拟研究 68

3.1唐山矿回采巷道支护设计的进一步探讨 68

3.2巷道支护的理论计算 69

3.2.1煤帮破碎深度C 69

3.2.2巷顶板岩层潜在破坏深度b 71

3.2.3锚杆长度 71

3.2.4锚杆直径和间排距 72

3.2.5锚索支护 72

3.3巷道锚杆支护数值模拟分析模型的建立 72

3.3.1有限元软件的分析与选取 72

3.3.2巷道锚杆支护数值计算模型的建立 75

3.3.3非线性有限元分析 77

3.3.4计算模型所用的单元类型 84

3.4回采巷道锚杆支护结构数值模拟分析 85

3.4.1锚杆支护巷道围岩稳定性判别准则 86

3.4.2水平应力场条件下巷道锚杆支护地质模型参数 88

3.4.3第二种应力条件下300m埋深时回采巷道围岩应力分布规律 89

3.4.4第一种地应力条件下回采巷道不同锚杆支护时巷道离层分析 103

3.4.5第二种地应力条件下回采巷道不同锚杆支护时巷道离层分析 127

3.4.6锚杆间距不同时回采巷道稳定性分析 142

3.5主要结论与建议 149

4巷道锚杆支护工程应用 152

4.1唐山矿12煤平巷实体煤巷道锚杆支护 152

4.1.1唐山矿12煤平巷锚杆支护存在的问题 152

4.1.2 12煤平巷锚杆支护设计 153

4.1.3施工工艺 157

4.1.4锚杆支护巷道矿压监测 158

4.1.5经济效益比较 159

4.2唐山矿9煤采准巷道锚杆支护 161

4.2.1唐山矿9煤工作面概述 161

4.2.2问题的提出 162

4.2.3唐山矿9煤工作面支护设计 163

4.2.4矿压观测 164

4.2.5 9煤工作面煤巷在掘进期间矿压显现规律 165

4.2.6 9煤工作面两巷在回采期间矿压显现特征 166

4.2.7主要结论、建议 172

参考文献 175