深部软岩大变形控制理论与技术

目录
前言
第1章 绪论 1
1.1 深部软岩工程发展概况 3
1.1.1 国内外深部工程 3
1.1.2 国内外深部工程稳定性控制 5
1.1.3 软岩工程支护技术 8
1.1.4 常规支护技术存在的问题 11
1.2 深部软岩工程研究内容及方法 11
1.2.1 研究内容 11
1.2.2 研究方法 12
第2章 深部软岩工程特性及临界深度确定 14
2.1 深部软岩工程特性 14
2.1.1 深部软岩工程的特点 14
2.1.2 深部软岩工程的特性 16
2.1.3 柳海矿深部软岩工程的特点 17
2.2 深部软岩工程地质条件分析 18
2.2.1 地层岩性 18
2.2.2 矿井断层及构造条件 20
2.2.3 矿井水文地质情况分析 21
2.2.4 矿井地应力情况分析 22
2.3 深部软岩巷道围岩结构 22
2.3.1 宏观结构 22
2.3.2 微观结构 23
2.4 深部软岩矿物成分分析 25
2.4.1 全岩矿物X射线衍射分析 25
2.4.2 黏土矿物X射线衍射分析 28
2.5 柳海矿深部软岩临界深度的确定 31
2.5.1 深部软岩工程临界深度的概念 31
2.5.2 柳海矿深部软岩矿井临界深度的确定 32
2.5.3 柳海矿深部软岩矿井的难度系数 33
第3章 深部软岩破坏特征分析 34
3.1 深部软岩工程破坏现象及特征 34
3.1.1 深部软岩单轨巷变形破坏特征 34
3.1.2 深部软岩已施工交叉硐室群变形破坏特征 38
3.2 深部软岩破坏过程数值模拟研究 42
3.3 深部软岩工程破坏原因分析 44
3.3.1 工程地质条件复杂 44
3.3.2 支护理论依据不当 45
3.3.3 支护技术落后 46
3.4 泵房吸水井立体交叉硐室群稳定性分析 47
3.4.1 结构布置 47
3.4.2 施工顺序 47
3.5 深部软岩巷道底鼓变形分析 49
3.5.1 深部软岩巷道底鼓特征 49
3.5.2 深部软岩巷道底鼓的类型 49
3.5.3 柳海矿深部软岩巷道底鼓机理 50
第4章 深部软岩工程非线性大变形力学设计 59
4.1 深部软岩工程支护原则 59
4.1.1 “对症下药”原则 59
4.1.2 过程原则 60
4.1.3 塑性圈原则 60
4.1.4 优化原则 60
4.2 深部软岩巷道非线性大变形力学设计方法 60
4.2.1 设计的内容和特点 61
4.2.2 设计的基本步序 63
4.3 软岩巷道支护非线性大变形力学设计数值分析 65
4.3.1 线弹性小变形模型的变形特征 65
4.3.2 大断面硐室非线性大变形力学分析 67
4.3.3 交叉点非线性大变形力学分析 70
第5章 深部软岩控制对策及蠕变模型 75
5.1 深部软岩工程稳定性控制原则及对策 75
5.1.1 深部软岩工程稳定性控制原则 75
5.1.2 深部软岩工程稳定性控制对策 75
5.2 深部软岩围岩支护体蠕变模型 78
5.3 深部软岩控制对策数值模拟分析 82
5.3.1 数值计算方法简述 83
5.3.2 工程地质模型 83
5.3.3 耦合支护模型 84
5.3.4 数值计算模型 84
5.4 深部软岩巷道底鼓控制数值模拟分析 89
5.4.1 常规底鼓控制方法存在的问题 89
5.4.2 数值模拟分析 90
第6章 锚网索-桁架耦合支护技术 97
6.1 概述 97
6.1.1 深部软岩工程耦合支护的概念及原理 97
6.1.2 深部软岩工程耦合支护的基本特征 98
6.1.3 深部软岩工程耦合支护设计方法的基本思想 99
6.2 锚网索-桁架耦合支护的概念及力学原理 100
6.2.1 锚网索-桁架耦合支护的概念 100
6.2.2 锚网索-桁架耦合支护的力学原理 100
6.3 锚网索-桁架耦合支护的技术关键及特点 112
6.3.1 锚网索-桁架耦合支护的技术关键 112
6.3.2 锚网索-桁架耦合支护的技术特点 113
6.4 锚网索-桁架耦合支护设计主要步骤 114
6.4.1 基本思路 114
6.4.2 主要步骤 114
6.5 锚网索-桁架耦合支护设计内容 115
6.5.1 工程评价 115
6.5.2 对策设计 116
6.5.3 过程设计 118
6.5.4 参数设计 119
6.5.5 监测设计 123
第7章 工程实例 125
7.1 柳海矿单轨巷返修工程耦合支护 125
7.1.1 单轨巷工程概况 125
7.1.2 支护对策 126
7.1.3 施工过程设计 127
7.1.4 支护参数设计 128
7.1.5 监测设计及结果分析 132
7.2 柳海矿泵房吸水井立体交叉硐室群集约化新设计 138
7.2.1 泵房吸水井立体交叉硐室群工程概况 138
7.2.2 柳海矿泵房吸水井井型优化 140
7.2.3 泵房吸水井立体交叉硐室群施工顺序优化 143
7.2.4 泵房吸水井立体交叉硐室群应力集中区域 150
7.2.5 工程效果分析 152
7.3 柳海矿运输大巷底鼓控制设计 155
7.3.1 运输大巷工程概况 156
7.3.2 支护对策 157
7.3.3 支护参数设计 158
7.3.4 监测设计及结果分析 162
参考文献 168