围岩大变形机理及控制技术研究

前言

第1章 绪论

1.1 引言

1.2 深部巷道围岩大变形研究

1.3 开采引起巷道围岩大变形的研究

1.4 膨胀性软岩巷道围岩大变形的研究

1.5 工程背景和实际意义

1.6 主要研究思路

第2章 破裂岩矿物晶体化学特性研究

2.1 矿岩成分分析

2.2 破裂岩的微结构和构造

2.3 破裂岩的水理性

2.4 本章小结

第3章 裂隙岩峰后滑移剪膨变形机理研究

3.1 引言

3.2 岩石的三轴压缩试验

3.3 不同侧压下岩石变形和破坏特征

3.4 基于三轴压缩试验的岩石破坏准则

3.5 基于三轴压缩试验的岩石损伤演化方程

3.6 本章小结

第4章 工程岩体神经网络本构模型及其建立

4.1 引言

4.2 显式本构模型与隐式本构模型的分析

4.3 人工神经网络BP算法和程序实现

4.4 神经网络本构模型的应用

4.5 本章小结

第5章 承压区破裂岩采场巷道围岩变形破坏机理

5.1 无底柱分段崩落采矿法采场支承压力的形成与动态显现

5.2 承压区采场巷道围岩变形破坏机理

5.3 巷道围岩渐进破坏规律与主要破坏模式

5.4 影响巷道围岩稳定性的主要因素

5.5 本章小结

第6章 几种典型的锚杆支护理论评价

6.2 主次承载区协调作用理论的基本假设

6.3 主次承载区协调作用支护理论的要点

6.4 主次承载区协调作用支护理论的实质

6.5 主次承载区协调作用支护理论的基本原则

6.6 本章小结

第7章 主次承载区支护理论力学分析与稳定性评价

7.1 圆形巷道非静水应力场主承载区的理论分析

7.2 非圆形巷道非静水应力场主承载区的理论分析

7.3 点锚式锚杆支护的次承载区及力学分析

7.4 全长锚杆支护围岩次承载区及力学分析

7.5 主次承载区的协调作用

7.6 本章小结

第8章 巷道围岩变形机理和支护技术的数值模拟分析

8.1 数值计算方法的选择

8.2 数值计算模型、基本参数和计算内容

8.3 数值计算中时间因素的分析

8.4 影响巷道围岩稳定性的因素分析

8.5 实际开采条件下的计算分析与验证

8.6 本章小结

第9章 主次承载区协调作用支护理论关键技术和工程实施

9.1 巷道围岩支护设计基本原则

9.2 小官庄铁矿采场巷道的围岩分类

9.3 基于主次承载区协调作用理论的“一次强化支护技术”

9.4 典型试验段巷道支护设计、施工与综合评价

9.5 本章小结

第10章 露井联采边坡下巷道变形破坏机理分析

10.1 巷道围岩的工程地质特性分析

10.2 工作面回采对巷道影响分析

10.3 巷道围岩地质条件对巷道稳定性的影响

10.4 边坡下巷道变形破坏机理分析

10.5 本章小结

第11章 露井联采复合采动影响下巷道围岩控制技术研究

11.1 巷道支护设计参数及试验条件

11.2 受B401和B903复合采动影响边坡下巷道支护对策研究

11.3 受B402和B904复合采动影响巷道变形控制技术研究

11.4 复合采动影响下巷道支护对策

11.5 本章小结

参考文献

在各类地质灾害中，地下巷道围岩大变形一直是容易造成施工困难、延误工期、增加工程成本，甚至造成工程终止的重要地质灾害。目前地下工程围岩大变形一般可分为三种类型：深部岩体巷道围岩的大变形、开采引起巷道的大变形和膨胀性软岩巷道围岩的大变形。《围岩大变形机理及控制技术研究》主要以地下采矿引起的采场巷道围岩大变形为研究对象，从矿物的微观分析、水理分析及岩石的三轴试验出发，结合受采动影响巷道围岩大变形的变形、力学特征及岩土工程材料大量模糊和不确定的因素等，建立了工程岩体的神经网络本构模型。并通过对采场巷道围岩破碎区、松动区和压缩区的划分，揭示了围岩大变形与上述三个区域的内在关系，提出了适合围岩大变形巷道主次承载区协调作用的支护理论，并将上述支护理论成功地应用到实际大变形巷道支护中。
　　《围岩大变形机理及控制技术研究》理论联系实践，实用性强，可供从事地下工程、岩土工程、采矿工程、地质工程、国防、水利等专业方向的研究人员、工程技术人员、高校师生等参考。

本书从矿物的微观分析、水理分析及岩石的三轴试验，结合巷道围岩大变形的变形、力学特征，利用上述岩土工程材料大量的模糊和不确定的因素等特点，建立了工程岩体的神经网络本构模型。通过对采场巷道围岩破碎区、松动区和压缩区的划分，指出了围岩大变形与上述三区的关系及其变化破坏规律，提出了适合围压大变形巷道的主次承载区协调作用的支护理论，并建立了该支护理论的力学作用机制，并将上述支护理论成功地应用到实际大变形巷道支护中，提出了适合此类大变形巷道的“一次强化支护技术”，并将该技术在小官庄铁矿得到了成功应用。