支護應力場

支護應力場，簡單的可以認為是提供一個用以彌補由于巷道開挖卸載造成的應力損失而人為構(gòu)造的一種應力場。

所謂支護應力場，就是各種支護形式與圍巖相互作用, 均可在圍巖中形成由支護引起的應力場。

如錨桿支護、金屬支架、噴射混凝土、砌碹等巷道支護， 以及液壓支架、單體支柱等工作面支護，都可在煤巖體中產(chǎn)生有各自特點的支護應力場。為了區(qū)分主動支護與被動支護，又可將支護應力場分為主動與被動支護應力場。 錨桿(索)預應力在圍巖中產(chǎn)生的預應力場，液壓支架與單體支柱的初撐力產(chǎn)生的應力場屬于主動支護應力場；而金屬支架、砌碹支護及無預應力錨桿等支護形式形成的是被動支護應力場。

巷道開挖后，在地應力的作用下，巖體內(nèi)蘊藏的應力能釋放出來，導致巷道四周圍巖向內(nèi)擠壓，表現(xiàn)為頂板下沉、兩幫移近及底板鼓起。一個有效的支護應力場便能夠有效的控制上述巷道變形現(xiàn)象。支護應力場包括支護在圍巖中產(chǎn)生的應力場和在支護構(gòu)件內(nèi)部里產(chǎn)生的應力場，錨桿網(wǎng)索支護、架棚支護、噴射混泥土及砌碹支護，都可以在煤巖體中產(chǎn)生各種特點的支護應力場。不同的支護構(gòu)件用于支護的時候，在其內(nèi)部不同的支護構(gòu)件體內(nèi)形成了各有特點的應力場，如錨桿支護構(gòu)件包括桿體、錨固劑、托板、鋼帶及金屬網(wǎng)，它們共同作用支護圍巖，并在各自內(nèi)部形成了應力場。

液壓支架支護應力場主要研究液壓支架對頂板支護壓力大小及其分布規(guī)律，體現(xiàn)液壓支架的承載能力與防護特性。應力場方程是時空函數(shù)，可用時間變量和空間位置函數(shù)表征。2100433B

1 緒論

1.1 研究意義

1.2 地應力測量與綜放沿空掘巷支護技術(shù)概述

1.3 高應力深部沿空掘巷支護存在的問題

1.4 研究內(nèi)容與研究方法

2 地應力與地應力測量

2.1 地應力的基本概念

2.2 地應力的成因

2.3 地應力的大小和方向

2.4 地應力分布的一般規(guī)律和現(xiàn)有實測成果

2.5 原巖應力場計算理論

2.6 地應力測量方法

2.7 環(huán)氧樹脂三軸應變計測量原理與鉆孔地應力確定

3 空心包體應力解除地應力測量技術(shù)及應用

3.1 廣義平面應變問題的理論研究

3.2 空心包體應力解除地應力測量技術(shù)

3.3 空心包體現(xiàn)場地應力實測應用

4 巖石聲發(fā)射技術(shù)及其在地應力測量中的應用

4.1 巖石聲發(fā)射凱塞效應試驗研究

4.2 巖石聲發(fā)射凱賽效應及壓縮破裂的預測研究

4.3 巖石聲發(fā)射凱塞效應影響因素分析

4.4 巖石聲發(fā)射凱塞效應在地應力測試中的應用

5 基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡的巖體初始應力場數(shù)值反演初探

5.1 地應力反演問題的提出

5.2 反演問題的研究進展

5.3 人工神經(jīng)網(wǎng)絡理論

5.4 初始地應力場數(shù)值反演模型及分析

6 地應力場與煤巷圍巖變形破壞關(guān)系分析

6.1 基本概況

6.2 礦井地質(zhì)條件

6.3 姚橋煤礦現(xiàn)場地應力測量

6.4 巷道圍巖破裂范圍的地質(zhì)雷達探測研究

6.5 地質(zhì)力學評估

6.6 地應力場與巷道變形破壞關(guān)系及原因分析

6.7 高應力采區(qū)回采巷道圍巖的支護對策

7 綜放沿空掘巷圍巖變形相似材料模擬試驗研究

7.1 概述

7.2 7001工作面地質(zhì)概況

7.3 相似材料的配制與模型的鋪設

7.4 模型的制作與開采

7.5 綜放工作面沿空掘巷上覆巖層運動和礦壓顯現(xiàn)特征

8 高地應力錨桿支護綜放沿空掘巷圍巖穩(wěn)定性分析

8.1 高水平應力對巷道穩(wěn)定性影響的理論分析

8.2 UDEC計算軟件簡介

8.3 數(shù)值模擬模型的建立

8.4 姚橋煤礦-650 m水平窄煤柱巷道錨桿支護穩(wěn)定性分析

8.5 姚橋煤礦-800 m水平窄煤柱巷道錨桿支護穩(wěn)定性分析

9 基于地應力測量的綜放沿空掘巷錨桿支護設計

9.1 支護設計的總體思路

9.2 支護設計技術(shù)路線

9.3 錨桿支護參數(shù)設計

9.4 數(shù)值模擬計算

9.5 綜放沿空掘巷合理小煤柱寬度的理論計算

9.6 錨桿支護參數(shù)的合理確定

10 綜放沿空掘巷礦壓監(jiān)測與支護效果分析

10.1 7001綜放工作面沿空掘巷測站布置與礦壓觀測內(nèi)容

10.2 巷道表面收斂分析

10.3 錨桿測力計觀測分析

10.4 巷道頂板離層監(jiān)測分析

10.5 錨桿支護變形統(tǒng)計

10.6 7009綜放工作面沿空掘巷支護效果分析

10.7 技術(shù)經(jīng)濟與社會效益分析

參考文獻

《地應力測量及綜放沿空掘巷支護技術(shù)》在簡述地應力測試方法的基礎上，對鉆孔應力解除法和巖石聲發(fā)射凱塞效應地應力測試技術(shù)進行了系統(tǒng)研究及現(xiàn)場應用。以姚橋煤礦綜放沿空掘巷為工程背景，在地應力實測基礎上，分析研究了綜放沿空掘巷圍巖變形原因及特點，確定了綜放工作面沿空掘巷合理小煤柱寬度及錨桿支護參數(shù)，有效地控制了綜放沿空掘巷圍巖變形，保證了高地應力作用下綜放沿空巷道的支護安全?！　兜貞y量及綜放沿空掘巷支護技術(shù)》可供從事采礦工程、巖土工程及礦山安全生產(chǎn)監(jiān)測等方面研究的科技工作者及現(xiàn)場工程技術(shù)人員參考使用，也可作為本科生、研究生的課外閱讀材料 。