中國煤礦軟巖巷道工程支護設計與施工指南

前言

軟巖問題從20世紀60年代起就作為世界性難題被提了出來，特別是煤礦軟巖問題一直是困擾煤礦生產(chǎn)和建設的重大難題之一。中國煤炭行業(yè)每年巷道掘進量約6000km，其中10％以上的巷道為軟巖巷道。由于多年的開采，淺部易開采的煤炭資源日益減少，所以不得不轉向開采深部煤炭資源。、隨著開采深度的增加，軟巖礦井的數(shù)量也在不斷增多。目前，全國30多個礦區(qū)存在著軟巖巷道支護問題，特別是“九五，，期間中國新開發(fā)的10個能源建設基地中有8個都相繼出現(xiàn)了軟巖巷道支護問題，有些礦井處理不當，建設困難，甚至有的停產(chǎn)停建。每年約600km軟弱圍巖中開掘的巷道，隨著開采深度的增加，其支護問題愈趨嚴重，直接影響煤礦安全生產(chǎn)，危及人身安全。軟巖工程是指與塑性大變形工程巖體有關的巖體工程，如軟巖邊坡工程、軟巖隧道及軟巖巷道工程等。軟巖工程和其他工程有顯著不同，一般的工程重點研究塑性破壞之前的穩(wěn)定性規(guī)律，而軟巖工程則是研究進入了塑性破壞狀態(tài)的軟巖和支護體相互作用達到穩(wěn)定的規(guī)律。這正是軟巖工程的特色與難度所在。中國煤礦軟巖工程技術的發(fā)展起始于礦產(chǎn)資源開發(fā)工程。20世紀50年代末，煤礦軟巖問題在部分礦區(qū)開始出現(xiàn)，20世紀70年代有所增加，引起了有關科研、建設部門的重視。到20世紀80年代，煤礦開采深度日益加大，深井高應力軟巖普遍出現(xiàn)，更推動了煤炭系統(tǒng)的軟巖研究向縱深層次發(fā)展，初步形成了“聯(lián)合支護理論”和“松動圈理論”等多個學派。20世紀90年代以后，除了煤炭系統(tǒng)又有新的研究成果之外，軟巖滑坡問題、軟巖隧硐及隧硐群穩(wěn)定問題、軟巖基坑問題的研究也取得了新的進展。作為全國性軟巖工程技術研究繁榮的標志是1995年中國巖石力學與工程學會軟巖工程專業(yè)委員會的誕生，和1996年全國煤礦軟巖工程技術研究推廣中心的成立，這一切都有力地推動了中國煤礦軟巖工程技術的研究，并取得了一系列的科研成果。然而，由于多年來關于軟巖的概念、軟巖工程設計等理論問題，國內外尚無定論，給工程應用帶來了諸多不便。特別是科技力量的不足、研究手段的簡單、軟巖巷道設計與施工理論的陳舊，不能滿足基建生產(chǎn)單位實踐指導的需要，大部分基層生產(chǎn)單位處理軟巖問題時，仍處在經(jīng)驗支護狀態(tài)，盲目性大、針對性差、成功率低，給煤炭安全生產(chǎn)帶來危害，延誤了工期，造成了大量的資金浪費，嚴重影響企業(yè)經(jīng)濟效益。

內容概要

　　《中國煤礦軟巖巷道工程支護設計與施工指南》是在10多年來軟巖工程力學理論與工程實踐研究的基礎上，匯集了煤炭、冶金系統(tǒng)軟巖巷道工程支護研究理論和實踐經(jīng)驗的最新成就編撰而成的?！吨袊旱V軟巖巷道工程支護設計與施工指南》從現(xiàn)場軟巖巷道工程設計施工的實用性出發(fā)，明確闡述了軟巖的概念及分類，系統(tǒng)介紹了軟巖礦井巷道工程支護理論及設計方法，集中體現(xiàn)了中國礦業(yè)軟巖巷道工程施工的新技術、新方法、新工藝?！吨袊旱V軟巖巷道工程支護設計與施工指南》理論依據(jù)系統(tǒng)、設計方法可靠、施工技術全面、監(jiān)測手段完備。　　《中國煤礦軟巖巷道工程支護設計與施工指南》可作為從事軟巖巷道工程設計與施工的現(xiàn)場工程技術人員和工程管理人員的培訓教材，特別是《中國煤礦軟巖巷道工程支護設計與施工指南》中的智能設計系統(tǒng)，既有分析設計的功能，又有自動編寫報告的功能，把基層工程技術人員從繁瑣的勞動中解放出來，大大提高工作效率?！吨袊旱V軟巖巷道工程支護設計與施工指南》也可供高校師生、研究院所及設計部門的人員參考。

作者簡介

伺滿潮，男，1956年出生于河南省靈寶市。曾出訪美國、加拿大、日本、德國、奧地利、意大利、澳大利亞等10個國家進行學習和學術交流。1989年獲博士學位。1993年任教授，1995年任博士生導師。現(xiàn)任中國礦業(yè)大學（北京校區(qū)）教授、博士生導師，中國地質大學（北京）特聘教授、博士生導師，巖土工程研究所所長，黑龍江科技學院特聘教授。何滿潮教授長期從事軟巖工程力學、地質工程、地熱工程等方面的研究工作。主持完成科研項目30余項，包括國家杰出青年科學基金、創(chuàng)新研究群體科學基金、國家教委跨世紀人才基金等項目和省部級重點科研項目。注重科技成果向生產(chǎn)力的轉化，軟巖工程方面的新理論、新設計、新技術在軟巖巷道工程中得到廣泛推廣應用，取得了顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。培養(yǎng)博士研究生48名，已畢業(yè)23名。獲IET青年教師獎、校級優(yōu)秀博士生導師獎等多項教學獎勵。在國內外發(fā)表論文100余篇，出版專著6部，主編論文集3部，獲國家發(fā)明專利1項，實用新型專利10項；獲國家、省部級科技進步獎10項，其中國家科技進步二等獎2項、省部級一等獎3項、二等獎1項，三等獎4項，均為第一獲獎人。何滿潮教授擔任中國巖石力學與工程學會常務理事，中國巖石力學與工程學會軟巖工程專業(yè)委員會主任、中日地層環(huán)境力學校際研究中心常務主任、國際巖石力學學會會員、國際工程地質協(xié)會會員等多項社會學術職務，多次主持召開國內外各級學術會議。先后獲國家級和省部級榮譽獎8次，其中包括國家級中青年有突出貢獻專家、國家人事部百千萬人才工程一二層次專家等，享受國務院政府特殊津貼。

書籍目錄

前言第1章 緒論1.1 中國煤礦軟巖巷道工程的現(xiàn)狀及特點1.1.1 中國煤礦軟巖巷道工程的現(xiàn)狀1.1.2 中國煤礦軟巖巷道工程的特點1.2 煤礦軟巖巷道工程支護的研究現(xiàn)狀1.2.1 軟巖巷道工程支護理論的研究現(xiàn)狀1.2.2 軟巖巷道工程設計的研究現(xiàn)狀1.2.3 軟巖巷道工程支護技術的發(fā)展現(xiàn)狀1.3 編寫本書的目的及原則1.3.1 編寫目的1.3.2 適用范圍1.3.3 基本原則1.3.4 應遵守的其他標準第2章 煤礦軟巖巷道工程支護的基本理論2.1 軟巖的概念2.1.1 概述2.1.2 工程軟巖的概念2.2 軟巖的基本力學屬性2.2.1 軟化臨界荷載2.2.2 軟化臨界深度2.2.3 軟巖兩個基本屬性之間的關系2.2.4 軟化臨界荷載與軟化臨界深度的確定方法2.3 軟巖的工程分類體系2.3.1 軟巖礦井的分類2.3.2 軟巖的分類與分級2.3.3 軟巖軟化程度的分類2.3.4 軟巖巷道工程的分類2.4 軟巖的工程力學特性2.4.1 可塑性2.4.2 膨脹性2.4.3 崩解性2.4.4 流變性2.4.5 易擾動性2.5 軟巖巷道工程變形力學機制2.5.1 物化膨脹型的變形力學機制2.5.2 應力擴容型的變形力學機制2.5.3 結構變形型的變形力學機制2.6 軟巖巷道工程支護原理2.6.1 軟巖巷道工程支護技術的關鍵.j2.6.2 軟巖巷道工程支護原則2.6.3 軟巖巷道工程支護原理2.6.4 最佳支護時間和最佳支護時段2.6.5 軟巖巷道工程關鍵部位2.7 軟巖巷道工程支護設計方法2.7.1 軟巖巷道工程非線性大變形力學設計的理論基礎2.7.2 軟巖礦井總體巷道布局設計原則2.7.3 軟巖巷道工程非線性大變形力學設計方法第3章 一般軟巖巷道錨網(wǎng)索耦合支護的設計與施工3.1 錨網(wǎng)索耦合支護的概念3.1.1 概念3.1.2 耦合支護的基本特征3.2 錨網(wǎng)索耦合支護原理3.2.1 錨桿圍巖耦合支護原理3.2.2 錨網(wǎng)圍巖耦合支護原理3.2.3 錨索關鍵部位耦合支護原理3.3 錨網(wǎng)索耦合支護設計的步序3.4 錨網(wǎng)索耦合支護設計的內容3.4.1 地質力學評估3.4.2 軟巖類型判別3.4 ,3耦合對策設計3.4.4 耦合過程設計3.4.5 耦合參數(shù)設計3.5 錨網(wǎng)索耦合支護的施工3.5.1 錨網(wǎng)初次耦合支護3.5.2 錨索二次耦合支護3.5.3 反饋設計3.6 應用案例分析3.6.1 工程概況3.6.2 錨網(wǎng)索耦合支護設計3.6 .3應用效果3.7 一般軟巖巷道錨網(wǎng)索耦合支護技術特點第4章 軟巖硐室及交叉點剛柔層支護的設計與施工4.1 強膨脹軟巖預留剛柔層支護的設計與施工4.1.1 強膨脹型軟巖巷道變形破壞的特點4.1.2 預留剛柔層支護及其力學原理4.1.3 預留剛柔層支護的設計4.1.4 預留剛柔層支護的施工4.1.5 應用案例4.1.6 預留剛柔層支護的技術特點4.2 高應力軟巖預留剛隙柔層支護的設計與施工4.2.1 高應力軟巖巷道變形破壞的特點4.2.2 預留剛隙柔層支護及其力學原理4.2.3 預留剛隙柔層支護的設計4.2.4 預留剛隙柔層支護的施工4.2.5 應用案例4.2.6 預留剛隙柔層支護的技術特點4.3 大斷面交叉點柔層桁架支護設計與施工4.3.1 大斷面交叉點變形破壞特點4.3.2 常規(guī)支護存在的問題4.3.3 柔層桁架支護及其力學原理4.3.4 柔層桁架支護設計4.3.5 柔層桁架支護施工4.3.6 應用案例4.3.7 柔層桁架支護的技術特點第5章 軟巖泵房吸水井集約化設計與施工5.1 常規(guī)設計存在的問題5.2 軟巖泵房吸水井集約化設計原理5.2.1 設計指導思想5.2.2 設計原理5.2.3 設計序列5.3 軟巖泵房吸水井集約化設計的內容5.3.1 等效設計計算5.3.2 吸水阻力校核5.3.3 組合吸水井布置5.3.4 配套吸水管路鋪設5.3.5 配套水閘門5.3.6 配套支護設計5.4 軟巖泵房吸水井集約化設計技術特點第6章 軟巖巷道底臌的機理及防治對策6.1 軟巖巷道底臌的機理6.1.1 軟巖巷道底臌的特征6.1.2 軟巖巷道底臌的分類6.1.3 軟巖巷道底臌的機理6.1.4 影響底臌的主要因素6.2 軟巖巷道底臌支護荷載的確定方法6.2.1 軟巖巷道底板的穩(wěn)定性判別6.2.2 底板支護荷載的確定6.3 軟巖巷道底臌的防治方法6.3.1 底臌防治原則6.3.2 防治水措施6.3.3 卸壓措施6.3 .4支護措施第7章 軟巖巷道施工工藝及質量管理7.1 軟巖巷道施工基本原則7.1.1 施工程序7.1.2 施工組織設計7.1.3 施工的基本原則7.2 軟巖巷道掘進施工方法7.2.1 掘進施工方法分類7.2.2 機掘法7.2.3 鉆爆法7.3 錨桿支護7.3.1 錨桿類型7.3.2 樹脂錨桿構件及其作用7.3.3 其他常用錨桿7.3.4 錨桿系統(tǒng)7.3.5 錨桿支護的力學指標7.3.6 錨桿支護設計注意事項7.3.7 錨桿支護施工……第8章 軟巖巷道支護監(jiān)測技術第9章 煤礦軟巖巷道支護智能設計系統(tǒng)參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：煤礦軟巖巷道工程作為軟巖工程的一個主要組成部分，其支護理論必須以符合軟巖塑性大變形力學特性的軟巖工程力學理論為基礎。軟巖工程力學是近年來發(fā)展起來的，是與巖石力學有關的一門新興力學分支，它是借助工程地質學和大變形力學的集成分析方法，研究在工程力擾動作用影響范圍內軟巖工程巖體的力學行為的科學。何滿潮教授從軟巖的概念研究人手，把工程地質學研究和非線性大變形力學研究相結合，建立了以軟巖的概念及分類、軟巖連續(xù)性概化模型和連續(xù)性概化方法，軟巖本構關系模型及其參數(shù)確定，軟巖工程巖體大變形計算方法的應用，軟巖工程非線性大變形力學設計等為基礎、以軟巖工程變形機制確定和復合變形力學機制轉化為核心的軟巖工程力學理論體系。通過10余年的理論研究和工程實踐，軟巖工程力學理論不斷得到完善和發(fā)展，解決了所承擔的煤炭、水利、交通、國防等22個工程單位31項關鍵工程和國際合作項目中的軟巖支護難題，取得了顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。從20世紀60年代到90年代初，國內外專家、學者提出的軟巖定義多達幾十種，總括起來，大體上可分為描述性定義、指標化定義和工程定義三類。其中具有代表性和權威性的是國際巖石力學學會對軟巖的定義及中國1994年頒布的《工程巖體分級標準》（GB50218-94）。

編輯推薦

《中國煤礦軟巖巷道工程支護設計與施工指南》是由科學出版社出版的。

圖書封面

圖書標簽Tags

無

評論、評分、閱讀與下載

---

    中國煤礦軟巖巷道工程支護設計與施工指南 PDF格式下載

---