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目录 1

一、巷道围岩压力及围岩控制原理 15

1．受采动影响巷道的围岩应力 19

1.1 掘进巷道引起的围岩应力 19

1.2 回采引起的支承压力分布 20

1.3 回采空间周围的应力分布 24

2．采动引起的底板岩层应力分布 28

2.1 载荷作用下半平面体的应力状态 28

2.2 煤柱作用下底板岩层内的应力分布 29

2.3 煤柱下底板岩层的稳定性 30

2．4用有限元计算上部煤层采动引起的底板岩层应力 31

3.相邻巷道或硐室的应力分布及巷间岩柱宽度的选择 33

3.1 影响井下巷道或硐室群稳定的因素 33

3.2 弹性岩体中巷道群之间的应力分布和影响带 33

3.3 岩柱强度与其高度和宽度的关系 37

3．4相邻巷道或硐室间岩柱宽度的选择 38

4.构造应力对巷道稳定性的影响 40

4.1 地层内的应力场 40

4.2 构造应力与巷道稳定性的关系 41

4.3 构造应力区域的巷道维护 42

5.1 巷道围岩变形量的构成 45

5．未受采动影响巷道的围岩变形 45

5.3 巷道围岩变形类型 47

5.2 巷道围岩的流变 47

6．受采动影响巷道的围岩变形 51

6.1 巷道围岩变形规律 51

6.2 巷道围岩变形类型 52

7．巷道围岩压力及其影响因素 55

7.1 围岩压力类别 55

7.2 影向围岩压力的地质因素 56

7.3 支护性能与围岩压力的关系 57

8.1 巷道围岩控制的主要方法 61

8．巷道围岩控制原理和方法 61

8.2 巷道布置 63

8.3 巷道保护 63

8.4 巷道卸压 64

8.5 巷道支护 64

二、巷道位置与矿压显现 67

9．区段巷道的位置和矿压显现规律 71

9.1 区段巷道类别 71

9.2 采动对区段巷道围岩变形的影响 72

9.3 区段巷道的围岩变形规律 74

10.1 厚煤层区段集中平巷的矿压显现规律 77

10．厚煤层主要巷道的矿压显现和维护技术 77

10.2 厚煤层大巷的矿压显现规律 78

10.3 厚煤层上（下）山的矿压显现规律 79

10.4 厚煤层内布置主要巷道的维护技术 80

11．厚煤层中、下分层巷道布置和矿压显现规律 83

11.1 中、下分层巷道位置和围岩应力 83

11.2 中、下分层巷道的围岩变形规律 84

12．底板岩巷和邻近煤层巷道位置及跨采矿压显现规律 89

12.1 巷道的位置和应力分布 89

12.2 跨采对下方巷道围岩变形影响 94

12.3 底板岩巷和邻近煤层巷道的围岩变形规律 96

12.4 底板岩巷和邻近煤层巷道围岩变形量预测 97

13．上（下）山的位置和矿压显现规律 100

13.1 上（下）山的位置和应力分布 100

13.2 跨采方式及区段煤柱对上（下）山围岩应力的影响 106

13.3 采动对上（下）山围岩变形的影响 108

13.4 上（下）山的围岩变形规律 110

13.5 上（下）山围岩变形量预测 112

14．巷道与上部煤层间垂距z的选择 114

14.1 上部煤层采动影响与z值的关系 114

14.2 围岩性质对巷道稳定性影响与z值的关系 115

14.3 按围岩性质和采动状况选择z值 116

15．巷道与上部煤柱边缘间水平距离χ的选择 118

15.1 χ值对巷道围岩应力和维护的影响 118

15.2 上部煤层采动影响与χ值的关系 119

15.3 围岩性质对巷道稳定性影响及与χ值的关系 120

15.4 按围岩性质和采动状况及z值选择χ值 122

16．急斜煤层巷道的矿压显现 124

16.1 开采急斜煤层的岩层运动和应力分布 124

16.2 急斜煤层巷道的矿压显现特征 125

三、煤柱和无煤柱护巷 129

17.1 煤柱的载荷 133

17．护巷煤柱的稳定性 133

17.2 煤柱的应力分布 136

17.3 护巷煤柱的稳定性 140

18．按巷道围岩变形选择护巷煤柱宽度 143

18.1 护巷煤柱宽度合理性的指标 143

18.2 采动对选择护巷煤柱宽度的影响 143

18.3 煤层开采厚度对选择护巷煤柱宽度的影响 146

18.4 煤柱和围岩的力学性质对选择煤柱宽度的影响 146

18.5 巷道采动及其稳定期间的围岩变形与护巷煤柱宽度的关系 147

18.6 巷道服务期间围岩变形总量与护巷煤柱宽度的关系 148

19．沿空掘巷的矿压显现 152

19.1 沿已稳定的采空区边缘掘巷 152

19.2 窄煤柱沿空掘巷 154

19.3 沿尚未稳定的采空区边缘掘巷 156

19.4 沿空掘巷与沿空留巷的技术经济评价 157

20．沿空留巷的矿压显现 158

20.1 沿空留巷的围岩应力和顶板下沉规律 158

20.2 沿空留巷的矿压显现 161

20.3 顶板岩层性质对沿空留巷矿压显现的影响 164

20.4 沿空留巷矿压显现的基本特征 165

21．沿空留巷的支护性能和参数 166

21.1 沿空留巷对支架可缩量的要求 166

21.2 沿空留巷支架的增阻速度 166

21.3 沿空留巷支架的合理工作阻力 169

22．整体浇注巷旁充填技术 171

22.1 巷旁充填的作用 171

22.2 低水材料巷旁充填 171

22.3 高水材料巷旁充填 173

四、巷道卸压 183

23．利用跨采进行巷道卸压 186

23.1 利用跨采进行巷道卸压的机理 186

23.2 跨采的应用及其矿压显现规律 187

24.巷道围岩开槽卸压及松动卸压 191

24.1 巷道周边开槽（孔）对围岩应力分布的影响 191

24.2 巷道周边开槽（孔）对围岩变形的影响 193

24.3 巷道围岩开槽（孔）及松动爆破卸压法的应用 194

25．利用卸压巷硐进行巷道卸压 197

25.1 在巷道两侧布置卸压巷硐 197

25.2 在巷道顶部布置卸压巷硐进行卸压 198

25.3 卸压巷硐卸压法的应用 200

五、巷道支护原理 205

26．工程岩体分级 208

26.1 国内外岩体分类概况 208

26.2 我国工程岩体分级标准 208

27.1 中国回采巷道围岩稳定性分类 211

27．巷道围岩稳定性分类及支护选择 211

27.2 国外巷道围岩稳定性分类 217

28．巷道支护原理与支护原则 221

28.1 巷道开挖后围岩应力与变形 221

28.2 支架与围岩的相互作用原理 222

28.3 巷道支护原则 223

29．巷道断面形状的选择 226

29.1 断面形状对巷道围岩稳定性的影响 226

29.2 断面形状与巷道支护方式和材料的关系 227

29.3 巷道断面形状与巷道用途和服务年限的关系 227

30.2 设计的方法和步骤 228

30.1 巷道断面设计的原则 228

30．巷道断面设计方法 228

31．新奥法及其应用 234

31.1 新奥法的实质 234

31.2 新奥法的应用 236

六、巷道金属支架 239

32．矿用支护型钢 243

32.1 对矿用支护型钢性能的要求 243

32.2 矿用工字钢 243

32.3 U型钢 244

32.4 支护型钢的材质及其改善途径 246

33．U型钢可缩性支架的连接件 248

33.1 可缩性金属支架工作原理 248

33.2 螺栓连接件的种类和结构 249

33.3 螺栓连接件的力学计算 252

33.4 楔式连接件的种类和结构 253

34．U型钢拱形可缩性支架 255

34.1 拱形可缩性支架结构 255

34.2 拱形支架分类 255

34.3 不同载荷分布对支架承载能力的影响 257

34.4 支架断面参数的合理确定 258

34.6 多铰摩擦可缩U型钢支架 259

34.5 拱形可缩性支架使用实例 259

35．U型钢梯形可缩性支架 260

35.1 支架结构 260

35.2 井下应用实例 262

35.3 提高支架承载能力的主要措施 263

35.4 拱梯形金属支架 263

36．U型钢封闭形可缩性支架 265

36.1 封闭形支架的主要架型及结构 265

36.2 圆形支架的应用实例 268

36.3 方（长）环形支架的发展 269

37.1 梯形刚性金属支架 272

37．矿用工字钢刚性支架 272

37.2 拱形刚性金属支架 274

38．矿用工字钢梯形可缩性支架 276

38.1 结构原理及主要类型 276

38.2 支架的主要力学性能 278

38.3 井下应用实例 280

39．巷道支架选型 281

39.1 可缩性金属支架主要架型的特点及其选择原则 281

39.2 金属支架架型的选择 281

40．金属支架的承载能力 283

40.1 承载能力的确定方法 283

40.2 影响支架承载能力的因素 283

40.3 支架承载能力的计算 284

41.1 拉杆 287

41．金属支架的拉杆与背板 287

41.2 背板 289

42．金属支架的配套设备 292

42.1 支架成形机 292

42.2 型钢切割设备 293

42.3 支架整形机 293

42.5 架栅机 295

42.6 支架回收设备 295

42.4 动力扳手 295

七、巷道锚杆及锚喷支护 297

43．锚杆 301

43.1 概述 301

43.2 机械式锚杆 302

43.3 粘结式锚杆 305

43.4 摩擦式锚杆 309

43.5 可伸缩锚杆 310

44．预应力锚索 312

44.1 胀壳式钢绞线预应力锚索 312

44.2 砂浆粘结式预应力锚索 313

44.3 预应力锚索应用实例 314

45．组合锚杆支护 316

45.1 锚网与锚网梁支护应用实例 316

45.2 组合锚杆支护的辅助构件 318

45.3 锚杆桁架 319

46．喷射混凝土 323

46.1 喷射混凝土原料与配合比 323

46.2 喷射混凝土的工程特性 324

46.3 喷射混凝土的施工 325

46.4 钢纤维和水泥裹砂喷射混凝土 326

47.1 锚杆悬吊作用 328

47．锚杆支护机理 328

47.2 锚杆组合梁作用 329

47.3 锚杆组合拱作用 330

47.4 锚杆楔固作用 330

47.5 锚杆桁架支护机理 331

48．锚杆支护设计经验法 333

48.1 锚喷支护设计工程类比法 333

48.2 围岩松动圈分类法与支护设计建议 337

49．锚喷支护设计解析法 338

49.1 围岩－支护静不定结构 338

49.2 组合圆筒弹塑性理论分析 338

49.3 承压拱理论分析 342

49.4 组合梁理论稳定性校核 345

49.5 锚杆悬吊作用计算 347

50．锚喷支护监测 349

50.1 锚喷支护监测项目 349

50.2 位移量测及应用 350

50.3 围岩内部位移量测 351

50.4 锚杆量测 351

50.5 喷层应力量测 353

50.6 巷道围岩特性曲线实测 353

51.1 锚杆钻机 356

51．锚喷支护机具 356

51.2 混凝土喷射机 362

51.3 其他机具 366

八、硐室、巷道交岔点及其它支护 369

52．大断面硐室支护 373

52.1 硐室的特点 373

52.2 硐室围岩的稳定性 373

52.3 硐室支护型式及参数 375

53．巷道交岔点的型式及围岩变形规律 379

53.1 巷道交岔点的型式 379

53.2 巷道交岔点的支架与施工 380

53.3 巷道交岔点处的围岩变形规律及支架的计算方法 381

54.1 巷道交岔点混凝土支架的类型及结构 385

54．巷道交岔点混凝土支架 385

54.2 巷道交岔点混凝土支架的计算方法 389

55．巷道交岔点金属支架 392

55.1 巷道交岔点金属支架的型式 392

55.2 巷道交岔点金属支架的结构及参数 393

55.3 巷道交岔点金属支架的计算 395

56．巷道交岔点锚杆及其组合支架 398

56.1 巷道交岔点锚杆及其组合支架的型式及结构 398

56.2 巷道交岔点锚杆及其组合支架的参数计算 401

57.2 混凝土的主要技术性质 405

57．混凝土支架 405

57.1 混凝土支架类型及材料 405

57.3 混凝土配比设计原则 406

57.4 现浇混凝土支架的结构及参数 407

57.5 混凝土砌块支架的结构及参数 408

57.6 混凝土拱形（拱顶直墙）支架的计算原则 409

58．钢筋（或型钢）混凝土支架 412

58.1 钢筋（或型钢）混凝土支架的材料及类型 412

58.2 现浇整体式钢筋（或型钢）混凝土支架的结构及参数 412

58.3 装配式钢筋混凝土弧板支架的结构及参数 413

58.5 钢筋混凝土支架的计算要点 415

58.4 装配式钢筋混凝土梯形支架 415

59．石材支架 417

59.1 石材支架的材料 417

59.2 石材支架的受力分析及参数 417

59.3 料石支架的结构及使用 419

59.4 石材支架的施工要点 420

60．木材支架 421

60.1 木材支架的材料及型式 421

60.2 木材支架的结构 421

60.3 木材支架的参数计算 422

九、软岩巷道的围岩压力及控制 425

61.1 岩层强度 429

61.软岩的基本属性 429

61.2 泥质胶结物 431

61.3 结构面发育程度 431

61.4 空隙度 432

61.5 含水率 432

61.6 吸水膨胀性 433

61.7 软化系数 434

61.8 对应力扰动的敏感性 435

61.9 岩石的流变性 435

61.10 抗震性能 436

62.1 国内软岩巷道围岩分级的主要观点 437

62．软岩的工程分级 437

62.2 《工程岩体分级标准》规定的软岩定量指标 438

62.3 软岩巷道的围岩稳定性系数 439

63.软岩巷道的围岩变形规律和压力特征 441

63.1 软岩巷道围岩变形和压力特征 441

63.2 巷道围岩变形量的构成 441

63.3 掘巷初期围岩的急剧变形 442

63.4 软岩巷道的流变 443

63.5 巷道支护失效、应力扰动和浸水引起的围岩显著变形 443

63.6 控制软岩巷道围岩急剧变形的支护措施 446

64.2 改善围岩力学性质充分发挥围岩自稳能力 447

64.1 根据不同压力类型选用不同的巷道维护方法 447

64．软岩巷道支护的基本原则 447

64.3 选择合适的支护特性曲线 448

64.4 选择合适的二次支护时间 449

64.5 设计合理的加固和支护系统 450

64.6 较高的初撑力、初期增阻速度和工作阻力 451

64.7 加强对巷道底板的支护 452

64.8 控制巷道围岩的超挖 453

64.9 减少震动对围岩稳定性的影响 453

64.10 实行设计、施工、监测相结合的方法 454

65.1 软岩巷道的围岩加固 455

65．软岩巷道的支护措施和方法 455

65.2 可缩性金属支架 457

65.3 封闭式碹体 461

65.4 软岩巷道的联合支护 461

66．巷道底鼓机理 463

66.1 煤矿巷道的底鼓状况 463

66.2 巷道底鼓类型及机理 463

66.3 影响底鼓的主要因素 468

67．巷道底鼓的防治 470

67.1 加固法 470

67.2 卸压法 473

68.1 围岩注浆的作用和机理 475

68．巷道围岩注浆加固技术 475

68.2 注浆材料 476

68.3 注浆工艺 478

68.4 注浆系统及设备 480

69．巷道支架架后充填 482

69.1 支架架后充填的作用及原理 482

69.2 架后充填材料 484

69.3 架后充填工艺 486

69.4 充填系统及设备 488

69.5 井下应用实例及效果 490

70.2 开采深度与巷道围岩变形的关系 492

70．深部巷道的围岩压力及控制 492

70.1 深部巷道围岩压力特征 492

70.3 巷道失稳的极限深度 495

70.4 深部巷道的围岩控制 496

十、巷道顶板事故及围岩和支护测试 501

71．巷道冒顶事故与防治 504

71.1 巷道冒顶的原因 504

71.2 顶板事故的防治措施 508

72.1 掌握地质资料与开采条件 513

72.2 巷道周边位移测量 513

72．巷道围岩稳定性监测 513

72.3 巷道围岩深部位移量测 514

72.4 巷道围岩破坏圈的测定 516

72.5 岩体内应力测量 518

73．巷道支护质量监测 523

73.1 支护工程质量检查 523

73.2 支护阻力监测 525

74．巷道矿压实验室试验 531

74.1 岩石物理力学性能测试 531

74.2 巷道支架试验 535

74.3 相似模拟试验 537