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第1章 绪论1

1.1 概述1

1.2 复合顶板巷道稳定性控制研究现状2

1.2.1 复合顶板特征及分类2

1.2.2 国内外巷道支护技术发展过程3

1.2.3 现代巷道支护理论与研究现状6

1.3 特厚复合顶板巷道支护存在的问题12

1.4 主要研究内容及方法13

第2章 特厚复合顶板力学及原位特性研究15

2.1 特厚复合顶板物理力学特性测定15

2.1.1 地质条件15

2.1.2 物理力学参数测定15

2.1.3 特厚复合顶板物理力学特性分析18

2.2 特厚复合顶板的原位特性研究18

2.2.1 围岩层理构造探测18

2.2.2 围岩应力场对巷道稳定性的影响22

2.3 本章小结24

第3章 特厚复合顶板巷道拱梁耦合支护理论与结构分析25

3.1 特厚复合顶板变形特征25

3.2 特厚复合顶板巷道拱梁耦合支护理论27

3.2.1 复合顶板锚杆组合梁结构的形成27

3.2.2 特厚复合顶板锚索组合拱结构的形成29

3.2.3 锚索支护压缩拱与锚杆支护组合梁的耦合作用30

3.3 巷道支护结构分析与支护设计31

3.3.1 巷道支护结构力学模型的建立与结构分析31

3.3.2 巷道支护设计与流程框图46

3.4 本章小结46

第4章 特厚复合顶板巷道组合梁结构体试验模拟47

4.1 试验模型设计47

4.1.1 相似模拟理论47

4.1.2 试验原型条件48

4.1.3 试验方案设计48

4.1.4 试验模型材料及配比48

4.1.5 试验设备及测试系统50

4.2 模型制作与测点布置54

4.2.1 应力测试仪器标定54

4.2.2 模型制作55

4.2.3 测点布置55

4.2.4 加载测试与数据整理57

4.3 无支护巷道试验结果分析57

4.3.1 无支护巷道围岩应力变化规律分析58

4.3.2 无支护巷道围岩变形规律分析64

4.4 顶帮锚杆支护巷道围岩变形破坏规律分析74

4.4.1 顶帮锚杆支护巷道围岩应力变化规律分析74

4.4.2 顶帮锚杆支护巷道围岩变形规律分析81

4.5 试验结果对比分析92

4.5.1 巷道顶板围岩控制92

4.5.2 巷道两帮位移控制93

4.5.3 巷道底板破坏控制93

4.6 本章小结94

第5章 特厚复合顶板巷道拱-梁组合结构体试验模拟95

5.1 垂直锚索＋顶帮锚杆支护巷道围岩变形破坏规律分析95

5.1.1 巷道围岩应力变化规律分析95

5.1.2 巷道围岩变形规律分析102

5.2 倾斜锚索＋全断面锚杆支护巷道试验结果分析114

5.2.1 巷道围岩应力变化规律分析114

5.2.2 巷道围岩变形规律分析121

5.3 试验结果对比分析132

5.3.1 巷道顶板围岩控制132

5.3.2 巷道两帮位移控制134

5.3.3 巷道底板破坏控制135

5.3.4 巷道断面收缩对比136

5.4 本章小结138

第6章 特厚复合顶板巷道拱-梁结构数值模拟140

6.1 巷道变形破坏演化数值模拟140

6.1.1 RFPA数值计算软件140

6.1.2 RFPA2D数值计算模型143

6.1.3 数值模拟结果分析144

6.2 巷道拱-梁结构数值模拟150

6.2.1 FLAC3D数值计算模型150

6.2.2 锚索密度对拱-梁结构的影响151

6.2.3 锚索预应力对拱-梁结构的影响152

6.3 本章小结153

第7章 工程应用研究155

7.1 工程概况155

7.2 巷道支护结构计算与支护方案优化156

7.3 工程监测与稳定性评价160

7.3.1 巷道监测方案160

7.3.2 巷道稳定性分析161

7.4 本章小结162

第8章 结论163

参考文献166