| 摘要 | 第4-7页 |
| Abstract | 第7-9页 |
| 1 引言 | 第14-26页 |
| 1.1 选题背景及研究意义 | 第14-16页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第16-23页 |
| 1.2.1 工程岩体力学特性研究现状 | 第16-19页 |
| 1.2.2 沿空巷道煤柱及巷道围岩稳定研究现状 | 第19-21页 |
| 1.2.3 煤层巷道围岩稳定性控制研究现状 | 第21-23页 |
| 1.3 主要研究内容、研究方法和技术路线 | 第23-26页 |
| 1.3.1 主要研究内容与方法 | 第23-24页 |
| 1.3.2 技术路线 | 第24-26页 |
| 2 大采高沿空掘巷围岩变形破坏特征 | 第26-36页 |
| 2.1 现场试验工程背景 | 第26-30页 |
| 2.1.1 矿井简况 | 第26页 |
| 2.1.2 大采高工作面工程地质与技术条件 | 第26-29页 |
| 2.1.3 大采高沿空巷道工程技术概况 | 第29-30页 |
| 2.2 试验巷道围岩物理力学特性 | 第30-32页 |
| 2.3 大采高沿空掘巷试验围岩变形特征 | 第32-35页 |
| 2.3.1 大采高沿空掘巷围岩变形破坏状态及监测 | 第32-33页 |
| 2.3.2 大采高沿空掘巷试验围岩变形过程 | 第33-34页 |
| 2.3.3 大采高沿空掘巷试验围岩变形特征 | 第34-35页 |
| 2.4 本章小结 | 第35-36页 |
| 3 煤层巷道基础刚度效应研究 | 第36-52页 |
| 3.1 煤层巷道顶板力学模型 | 第36-42页 |
| 3.1.1 平面应变条件下顶板稳定性分析 | 第36-37页 |
| 3.1.2 Winkler基础悬梁模型建立 | 第37-39页 |
| 3.1.3 模型求解 | 第39-41页 |
| 3.1.4 巷道顶板弯矩和挠度表达式 | 第41-42页 |
| 3.2 煤层巷道顶板弯曲变形规律 | 第42-45页 |
| 3.2.1 算例参数选取 | 第42-44页 |
| 3.2.2 巷道顶板岩层的弯曲变形及特征 | 第44-45页 |
| 3.3 煤层巷道顶板的基础刚度效应 | 第45-49页 |
| 3.3.1 顶板弯曲变形与抗弯刚度的关系 | 第46页 |
| 3.3.2 顶板弯曲变形与基础刚度的关系 | 第46-47页 |
| 3.3.3 顶板弯曲变形与基础厚度的关系 | 第47-48页 |
| 3.3.4 顶板弯曲变形与垂直集中应力的关系 | 第48-49页 |
| 3.3.5 顶板弯曲变形与巷道跨度的关系 | 第49页 |
| 3.4 本章小结 | 第49-52页 |
| 4 工程岩体劣化及数值模拟方法研究 | 第52-72页 |
| 4.1 围岩力学性质与峰后破坏特性 | 第52-54页 |
| 4.1.1 煤岩体峰前力学特性 | 第52-53页 |
| 4.1.2 岩石的峰后脆性特性与破坏形态 | 第53-54页 |
| 4.2 工程岩体拉伸劣化力学机制 | 第54-57页 |
| 4.2.1 工程岩体剪切破坏强度弱化模型及其力学机制 | 第55-56页 |
| 4.2.2 工程岩体杨氏模量劣化的力学机制及其意义 | 第56-57页 |
| 4.3 围岩拉伸劣化特性与量化计算 | 第57-60页 |
| 4.4 工程岩体劣化模型的数值模拟实现 | 第60-61页 |
| 4.5 回采巷道围岩拉伸劣化效应研究 | 第61-69页 |
| 4.5.1 数值模型建立 | 第61-62页 |
| 4.5.2 岩体力学参数确定 | 第62-64页 |
| 4.5.3 回采巷道围岩峰后劣化的变形效应分析 | 第64-66页 |
| 4.5.4 回采巷道围岩峰后劣化的支护受力效应分析 | 第66-69页 |
| 4.6 模型仿真模拟效果验证 | 第69-70页 |
| 4.7 本章小结 | 第70-72页 |
| 5 大采高工作面采动应力场演化规律 | 第72-90页 |
| 5.1 采空区冒落岩体压实力学机制 | 第72-76页 |
| 5.1.1 采场覆岩运移的基本特征 | 第72-73页 |
| 5.1.2 覆岩开采扰动范围 | 第73-74页 |
| 5.1.3 采空区垮落带岩体力学特性 | 第74-75页 |
| 5.1.4 采空区模型力学特性的数值模拟反演 | 第75-76页 |
| 5.2 数值模型建立 | 第76-77页 |
| 5.3 工作面采动应力场演化规律 | 第77-83页 |
| 5.3.1 工作面前后支承压力演化规律 | 第77-80页 |
| 5.3.2 侧向煤柱集中应力与力学状态演化规律 | 第80-83页 |
| 5.3.3 工作面采动应力场演化规律 | 第83页 |
| 5.4 采动应力场的覆岩破裂劣化效应 | 第83-89页 |
| 5.4.1 裂隙带岩体等效劣化模拟方法 | 第83-84页 |
| 5.4.2 裂隙带发育程度对工作面前后支承压力分布的影响规律 | 第84-86页 |
| 5.4.3 裂隙带发育程度对侧向煤柱集中应力分布的影响规律 | 第86-89页 |
| 5.4.4 采动应力场的覆岩破裂劣化效应 | 第89页 |
| 5.5 本章小结 | 第89-90页 |
| 6 大采高沿空掘巷围岩动态演化规律与煤柱尺寸效应 | 第90-114页 |
| 6.1 沿空掘巷数值模型 | 第90-92页 |
| 6.1.1 三维数值模型 | 第90-91页 |
| 6.1.2 模拟方案与巷道支护 | 第91-92页 |
| 6.2 不同煤柱宽度下沿空掘巷围岩应力状态与力学特征 | 第92-96页 |
| 6.2.1 掘巷前煤柱内应力分布规律 | 第92-93页 |
| 6.2.2 沿空掘巷围岩应力状态 | 第93-94页 |
| 6.2.3 沿空掘巷围岩拉伸破坏发育特征 | 第94-96页 |
| 6.3 不同煤柱宽度下沿空掘巷围岩变形演化规律及煤柱尺寸效应 | 第96-107页 |
| 6.3.1 沿空巷道掘进期间顶板变形演化规律 | 第96-100页 |
| 6.3.2 沿空巷道掘进期间两帮变形演化规律 | 第100-103页 |
| 6.3.3 沿空巷道掘进期间底板变形演化规律 | 第103-106页 |
| 6.3.4 煤柱宽度对沿空掘巷围岩变形的影响规律 | 第106-107页 |
| 6.4 不同煤柱宽度下沿空巷道采动变形演化规律及煤柱尺寸效应 | 第107-112页 |
| 6.4.1 沿空巷道回采期间非对称超前支护 | 第107-108页 |
| 6.4.2 大采高沿空巷道采动变形演化规律 | 第108-111页 |
| 6.4.3 煤柱宽度对沿空巷道围岩采动变形的影响规律 | 第111-112页 |
| 6.5 大采高沿空掘巷煤柱尺寸优化 | 第112-113页 |
| 6.6 本章小结 | 第113-114页 |
| 7 大采高软弱围岩沿空巷道控制原理与支护对策 | 第114-132页 |
| 7.1 基于基础刚度效应的控帮护巷支护原理及现场试验 | 第114-119页 |
| 7.1.1 煤层巷道控帮护巷支护原理 | 第114-115页 |
| 7.1.2 沿空掘巷控帮护巷支护现场试验 | 第115-118页 |
| 7.1.3 控帮护巷支护的现场试验效果 | 第118-119页 |
| 7.2 控帮护巷支护技术与围岩稳定性控制研究 | 第119-129页 |
| 7.2.1 控帮护巷支护技术方案 | 第119-123页 |
| 7.2.2 沿空掘巷控帮护巷围岩拉伸破坏发育特征 | 第123-124页 |
| 7.2.3 沿空掘巷控帮护巷围岩变形控制 | 第124-127页 |
| 7.2.4 大采高沿空巷道控帮护巷采动围岩变形控制 | 第127-129页 |
| 7.3 控帮护巷技术的作用机理及优化策略 | 第129-130页 |
| 7.4 本章小结 | 第130-132页 |
| 8 结论与展望 | 第132-136页 |
| 8.1 主要结论 | 第132-134页 |
| 8.2 主要创新点 | 第134-135页 |
| 8.3 展望 | 第135-136页 |
| 参考 文献 | 第136-146页 |
| 致谢 | 第146-148页 |
| 作者简介 | 第148-150页 |
