高應(yīng)力碎裂圍巖巷道變形控制技術(shù)

《特大型鎳礦充填法開采技術(shù)著作叢書》序一

《特大型鎳礦充填法開采技術(shù)著作叢書》序二

《特大型鎳礦充填法開采技術(shù)著作叢書》序三

《特大型鎳礦充填法開采技術(shù)著作叢書》編者的話

前言

第1章 緒論

1.1 金川鎳礦簡(jiǎn)介

1.2 礦山工程概況

1.3 礦山開采面臨的主要問(wèn)題

1.3.1 露天礦邊坡傾倒變形破壞

1.3.2 上部巷道工程塌方垮冒

1.3.3 巷道支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)重

1.3.4 深部巷道變形地壓凸顯

1.4 圍巖變形與穩(wěn)定性控制研究綜述

1.4.1 巷道掘進(jìn)支護(hù)研究階段劃分

1.4.2 巷道掘進(jìn)支護(hù)研究成果簡(jiǎn)介

1.5 高應(yīng)力碎裂巷道變形控制技術(shù)

1.5.1 高應(yīng)力碎裂圍巖變形機(jī)理

1.5.2 支護(hù)設(shè)計(jì)的理論與方法

1.5.3 施工設(shè)備開發(fā)與應(yīng)用

1.5.4 施工管理和評(píng)價(jià)體系

1.6 本章小結(jié)

第2章 二礦區(qū)一期工程井巷支護(hù)試驗(yàn)

2.1 開拓巷道變形破壞調(diào)查與分析

2.1.1 變形破壞類型與特征

2.1.2 巷道變形破壞影響因素

2.1.3 巷道圍巖變形測(cè)量與控制

2.2 采準(zhǔn)巷道噴錨支護(hù)設(shè)計(jì)與現(xiàn)場(chǎng)

2.2.1 試驗(yàn)采準(zhǔn)巷道巖層特性

2.2.2 類似巖層支護(hù)巷道松動(dòng)破壞分析

2.2.3 試驗(yàn)巷道支護(hù)型式與支護(hù)參數(shù)

2.2.4 錨桿錨固性能拉拔試驗(yàn)與分析

2.2.5 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)效果與總結(jié)

2.3 不良巖層巷道注漿與支護(hù)試驗(yàn)

2.3.1 試驗(yàn)地點(diǎn)與地質(zhì)條件

2.3.2 支護(hù)結(jié)構(gòu)與施工工藝

2.3.3 試驗(yàn)巷道注漿加固參數(shù)與工藝

2.3.4 試驗(yàn)巷道應(yīng)力和位移量測(cè)與分析

2.3.5 試驗(yàn)巷道注漿效果檢測(cè)與評(píng)價(jià)

2.3.6 主要研究結(jié)論

2.4 不良巖層鉆進(jìn)天井井壁支護(hù)試驗(yàn)

2.4.1 概述

2.4.2 工程地質(zhì)條件

2.4.3 試驗(yàn)方案

2.4.4 護(hù)壁工藝

2.4.5 結(jié)果與結(jié)論

2.5 格柵桁架噴錨網(wǎng)支護(hù)在斜坡道中的應(yīng)用

2.5.1 斜坡道工程地質(zhì)

2.5.2 斜坡道工程概況

2.5.3 格柵桁架加噴錨網(wǎng)支護(hù)

2.5.4 格柵桁架的制作

2.5.5 施工工藝

2.5.6 效果評(píng)價(jià)

2.6 不良巖層巷道支護(hù)關(guān)鍵技術(shù)

2.6.1 網(wǎng)格鋼拱架噴錨網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)技術(shù)

2.6.2 巷道長(zhǎng)錨索支護(hù)加固技術(shù)

2.6.3 巷道光面爆破與錨噴支護(hù)技術(shù)

2.7 不良地層巷道冒頂處理技術(shù)與實(shí)踐

2.7.1 巷道冒頂?shù)膰婂^支護(hù)處理技術(shù)

2.7.2 巷道冒頂?shù)母邏鹤{處理技術(shù)

2.7.3 處理冒頂?shù)淖{充填聯(lián)合技術(shù)

2.8 本章小結(jié)

第3章 二礦區(qū)二期工程巷道變形與控制技術(shù)

3.1 不良巖層深埋巷道新奧法施工技術(shù)

3.1.1 工程概況與地質(zhì)條件

3.1.2 工程設(shè)計(jì)與施工

3.1.3 新奧法施工試驗(yàn)

3.1.4 主要經(jīng)驗(yàn)與結(jié)論

3.2 二礦區(qū)1000m破碎站硐室支護(hù)試驗(yàn)

3.2.1 工程概況

3.2.2 硐室圍巖的工程地質(zhì)條件

3.2.3 硐室圍巖穩(wěn)定性評(píng)價(jià)與失穩(wěn)模式

3.2.4 硐室圍巖變形監(jiān)測(cè)與穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

3.2.5 硐室穩(wěn)定性綜合評(píng)價(jià)

3.3 二礦區(qū)1150m中段巷道變形監(jiān)測(cè)與穩(wěn)定性分析

3.3.1 工程概況

3.3.2 巷道工程地質(zhì)條件

3.3.3 巷道變形監(jiān)測(cè)與穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

3.3.4 巷道變形破壞調(diào)查與分析

3.3.5 巷道穩(wěn)定性判斷準(zhǔn)則

3.4 二礦區(qū)1000m運(yùn)輸?shù)雷冃慰刂萍夹g(shù)

3.4.1 工程概況

3.4.2 巷道變形破壞調(diào)查與分析

3.4.3 巷道變形機(jī)理與維護(hù)原則

3.4.4 巷道支護(hù)總體思路

3.4.5 巷道支護(hù)型式與關(guān)鍵技術(shù)

3.4.6 長(zhǎng)錨索支護(hù)參數(shù)設(shè)計(jì)

3.4.7 錨噴網(wǎng)注聯(lián)合支護(hù)設(shè)計(jì)

3.4.8 支護(hù)類型的經(jīng)濟(jì)分析

3.4.9 支護(hù)方案對(duì)比分析

3.4.10 基于灰色理論的優(yōu)化決策

3.4.11 基于關(guān)聯(lián)分析的優(yōu)化決策

3.4.12 小結(jié)

3.5 二礦區(qū)1178m分段巷道支護(hù)試驗(yàn)

3.5.1 二礦區(qū)1178m分段道工程概況

3.5.2 支護(hù)方案與施工工藝

3.5.3 數(shù)值模擬方案與評(píng)價(jià)指標(biāo)

3.5.4 不考慮采動(dòng)影響的數(shù)值分析

3.5.5 初次支護(hù)巷道的數(shù)值分析

3.5.6 非動(dòng)壓巷道二次支護(hù)數(shù)值分析

3.5.7 采動(dòng)影響巷道穩(wěn)定性數(shù)值分析

3.5.8 巷道穩(wěn)定性與影響因素

3.5.9 試驗(yàn)巷道施工與變形觀測(cè)

3.5.10 小結(jié)

3.6 本章小結(jié)

第4章 巷道工程變形機(jī)理與失穩(wěn)模式

4.1 深部巷道破壞調(diào)查與變形監(jiān)測(cè)

4.1.1 巷道破壞調(diào)查與分析

4.1.2 巷道圍巖變形水準(zhǔn)監(jiān)測(cè)

4.1.3 巷道圍巖變形收斂監(jiān)測(cè)

4.1.4 巷道圍巖變形綜合分析

4.2 巷道穩(wěn)定性影響因素與支護(hù)作用機(jī)理

4.2.1 巷道穩(wěn)定性影響因素分析

4.2.2 巷道變形破壞失穩(wěn)模式

4.2.3 巷道變形破壞機(jī)理分析

4.2.4 金川巷道主要支護(hù)型式

4.2.5 錨噴網(wǎng)支護(hù)作用原理

4.2.6 全長(zhǎng)錨桿錨固作用機(jī)理

4.2.7 鉆錨注漿加固作用機(jī)理

4.3 本章小結(jié)

第5章 深部高應(yīng)力碎裂圍巖變形控制綜合技術(shù)

5.1 高應(yīng)力巷道影響因素與控制策略

5.1.1 深部巷道圍巖變形影響因素

5.1.2 深部巷道變形失穩(wěn)模式

5.1.3 巷道工程特點(diǎn)與變形特征

5.2 高應(yīng)力巷道圍巖變形控制綜合技術(shù)

5.2.1 變形控制的指導(dǎo)思想

5.2.2 變形地壓巷道支護(hù)設(shè)計(jì)

5.3 深部巷道圍巖變形綜合控制技術(shù)

5.3.1 巷道圍巖初次支護(hù)設(shè)計(jì)

5.3.2 深部巷道二次支護(hù)的關(guān)鍵技術(shù)

5.3.3 深部巷道支護(hù)的配套控制技術(shù)

5.3.4 深部巷道穩(wěn)定性綜合控制技術(shù)

5.4 深部巷道圍巖支護(hù)材料與設(shè)備開發(fā)

5.4.1 支護(hù)材料設(shè)計(jì)

5.4.2 強(qiáng)力錨桿支護(hù)材料

5.4.3 施工機(jī)具的選型與配套

5.4.4 適用于金川礦區(qū)鑿巖設(shè)備

5.5 本章小結(jié)

第6章 雙層改單層錨噴網(wǎng)強(qiáng)化支護(hù)試驗(yàn)探索

6.1 問(wèn)題的提出

6.2 深部巷道圍巖變形破壞調(diào)查與分析

6.2.1 深部高應(yīng)力巷道變形調(diào)查

6.2.2 深部巷道變形破壞原因分析

6.3 雙層改單層錨噴網(wǎng)試驗(yàn)設(shè)計(jì)

6.3.1 試驗(yàn)研究目的和任務(wù)

6.3.2 試驗(yàn)研究主要技術(shù)指標(biāo)

6.4 雙層改單層錨網(wǎng)噴支護(hù)試驗(yàn)方案

6.4.1 初次支護(hù)結(jié)構(gòu)厚度試驗(yàn)

6.4.2 單層錨噴網(wǎng)支護(hù)工藝試驗(yàn)方案

6.4.3 單層錨噴網(wǎng)支護(hù)工藝現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)段

6.5 雙層改單層錨網(wǎng)噴支護(hù)工藝試驗(yàn)總結(jié)

6.5.1 提高巷道支護(hù)效率

6.5.2 簡(jiǎn)化施工工藝與工序

6.5.3 確保初次支護(hù)施工質(zhì)量

6.6 本章小結(jié)

……

第7章 工程地質(zhì)超前預(yù)報(bào)與巷道掘進(jìn)新技術(shù)

結(jié)束語(yǔ)

參考文獻(xiàn)2100433B

本叢書全面介紹金川特大型深埋高地應(yīng)力礦床無(wú)間柱大面積連續(xù)開采的支撐理論與關(guān)鍵技術(shù)，內(nèi)容涉及礦山工程地質(zhì)與巖石力學(xué)研究成果、礦巖體分類與參數(shù)預(yù)測(cè)、特大型難采礦體的采礦方法演化與機(jī)械化盤區(qū)下向膠結(jié)充填采礦設(shè)計(jì)、深井高濃度自流輸送和泵送膏體充填系統(tǒng)設(shè)計(jì)與技術(shù)改造、多中段無(wú)間柱大面積連續(xù)開采的采場(chǎng)地壓規(guī)律與巖移控制技術(shù)、高應(yīng)力碎裂圍巖變形機(jī)理與優(yōu)化控制技術(shù)、深井多級(jí)站礦井通風(fēng)系統(tǒng)仿真與優(yōu)化改造、大面積連續(xù)開采采礦風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)和安全管理、礦山數(shù)字化建設(shè)與發(fā)展、礦山生產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)化與產(chǎn)能提升以及千米深井安全開采的支撐理論與保障技術(shù)等內(nèi)容。

《高應(yīng)力碎裂圍巖巷道變形控制技術(shù)》可供采礦、水電和土木工程等領(lǐng)域從事采礦設(shè)計(jì)、生產(chǎn)實(shí)踐的從業(yè)人員使用，也可供進(jìn)行科學(xué)研究的工程技術(shù)和科研人員以及大專院校、科研院所的師生參考。

《深部軟巖巷道圍巖穩(wěn)定性分析與控制技術(shù)》系統(tǒng)地介紹了作者近年來(lái)在深部軟巖巷道圍巖穩(wěn)定性分析與控制技術(shù)方面的研究成果。全書共分8章，詳細(xì)論述了深部軟巖巷道圍巖的變形破壞特征、變形破壞機(jī)理以及巷道圍巖穩(wěn)定性控制技術(shù)。主要內(nèi)容包括：深部軟巖巷道圍巖變形破壞特征分析、深部軟巖巷道地應(yīng)力實(shí)測(cè)分析、深部軟巖巷道圍巖巖性與破壞機(jī)理分析、深部軟巖巷道圍巖松動(dòng)圈實(shí)測(cè)分析、深部軟巖巷道圍巖穩(wěn)定性控制技術(shù)、深部軟巖巷道穩(wěn)定性控制數(shù)值分析、深部軟巖巷道圍巖穩(wěn)定性控制效果分析等。

《深部軟巖巷道圍巖穩(wěn)定性分析與控制技術(shù)》可供采礦工程、礦井建設(shè)工程、巖土工程、地下工程等專業(yè)的研究生和科研人員參考，也可供從事以上專業(yè)設(shè)計(jì)和施工的工程技術(shù)人員參考。

針對(duì)深部軟巖巷道圍巖大變形的機(jī)理和控制問(wèn)題。闡明了巷道圍巖變形的規(guī)律及其與影響因素的關(guān)系。建立了巷道峰后圍巖碎脹變形的力學(xué)模型，實(shí)現(xiàn)了定量分析。得出圍巖變形與支護(hù)阻力的負(fù)指數(shù)函數(shù)關(guān)系，及支護(hù)阻力對(duì)控制軟巖巷道大變形的重要作用。闡述了圍巖破裂損傷過(guò)程中,支護(hù)阻力迅速下降和失效，是支架難以有效控制軟巖巷道圍巖大變形的重要原因。研究了圍巖損傷與支護(hù)阻力變化的全過(guò)程。研制了防止圍巖變形損傷過(guò)程中支護(hù)阻力喪失的高阻力錨桿體系及框式支架，實(shí)現(xiàn)了圍巖—支護(hù)結(jié)構(gòu)共同承載的力學(xué)體系，卓有成效地解決了極軟巖巷道圍巖控制的難題。研究成果對(duì)軟巖巷道的支護(hù)機(jī)理和控制技術(shù)都有重要?jiǎng)?chuàng)新和突破，有重要的科學(xué)意義和應(yīng)用前景。 2100433B

在各類地質(zhì)災(zāi)害中，地下巷道圍巖大變形一直是容易造成施工困難、延誤工期、增加工程成本，甚至造成工程終止的重要地質(zhì)災(zāi)害。目前地下工程圍巖大變形一般可分為三種類型：深部巖體巷道圍巖的大變形、開采引起巷道的大變形和膨脹性軟巖巷道圍巖的大變形。本書主要以地下采礦引起的采場(chǎng)巷道圍巖大變形為研究對(duì)象，從礦物的微觀分析、水理分析及巖石的三軸試驗(yàn)出發(fā)，結(jié)合受采動(dòng)影響巷道圍巖大變形的變形、力學(xué)特征及巖土工程材料大量模糊和不確定的因素等，建立了工程巖體的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)本構(gòu)模型。并通過(guò)對(duì)采場(chǎng)巷道圍巖破碎區(qū)、松動(dòng)區(qū)和壓縮區(qū)的劃分，揭示了圍巖大變形與上述三個(gè)區(qū)域的內(nèi)在關(guān)系，提出了適合圍巖大變形巷道主次承載區(qū)協(xié)調(diào)作用的支護(hù)理論，并將上述支護(hù)理論成功地應(yīng)用到實(shí)際大變形巷道支護(hù)中。

本書理論聯(lián)系實(shí)踐，實(shí)用性強(qiáng)，可供從事地下工程、巖土工程、采礦工程、地質(zhì)工程、國(guó)防、水利等專業(yè)方向的研究人員、工程技術(shù)人員、高校師生等參考。