矩形断面综掘煤巷复合顶板失稳机制及安全控制技术

目 录1 绪论 1.1 问题的提出 1.2 国内外研究现状 1.2.1 复合顶板基本特征与分类 1.2.2 煤巷快速掘进技术 1.2.3 煤巷顶板支护设计方法与锚杆支护理论 1.2.4 煤巷掘进工作面围岩稳定性 1.2.5 煤巷复合顶板失稳机理及其控制技术2 矩形断面复合顶板煤巷围岩地质力学特性 2.1 赵庄矿工程地质环境 2.1.1 井田概况 2.1.2 煤系地层 2.1.3 地质构造 2.1.4 水文地质条件 2.2 地应力测试原理及应力场分布规律 2.2.1 地应力测试原理与仪器 2.2.2 地应力场分布规律 2.3 围岩矿物成分及其含量测试 2.3.1 黏土矿物总量衍射分析实验 2.3.2 黏土矿物相对含量X射线衍射分析实验 2.4 煤巷围岩力学参数测试 2.4.1 试件加工及测试仪器 2.4.2 试件单轴压缩实验 2.4.3 试件三轴压缩实验 2.4.4 试件劈裂实验 2.5 煤巷顶板内部结构特征探测 2.6 本章小结3 矩形断面综掘煤巷复合顶板稳定性渐次演化规律研究 3.1 矩形断面煤巷综掘工艺过程及空间区划 3.1.1 煤巷综掘工艺过程描述 3.1.2 矩形断面煤巷综掘空间区划 3.2 FLAC3D数值模拟简介 3.2.1 FLAC3D计算方法及原理 3.2.2 Mohr睠oulomb本构模型 3.2.3 FLAC3D中锚索结构单元 3.3 矩形断面综掘煤巷复合顶板稳定性渐次演化规律 3.3.1 矩形断面综掘煤巷数值计算模型 3.3.2 矩形断面综掘煤巷顶板应力渐次演化规律 3.3.3 矩形断面综掘煤巷顶板变形动态演化规律 3.3.4 矩形断面综掘煤巷顶板塑性区渐次演化规律 3.4 矩形断面综掘煤巷复合顶板稳定性影响因素分析 3.4.1 综掘煤巷复合顶板稳定性影响因素分类 3.4.2 围岩条件对矩形断面综掘煤巷顶板稳定性的影响规律 3.4.3 掘进参数对矩形断面综掘煤巷顶板稳定性的影响规律 3.4.4 巷道支护对矩形断面综掘煤巷顶板稳定性的影响规律 3.5 本章小结4 矩形断面综掘煤巷空顶区复合顶板变形破坏机制研究 4.1 薄板小挠度弯曲基本理论 4.1.1 三个计算假定 4.1.2 薄板弯曲理论的力学方程 4.2 矩形断面综掘煤巷空顶区复合顶板变形特征 4.2.1 空顶区复合顶板力学模型的建立 4.2.2 空顶区复合顶板的内力解析 4.2.3 空顶