煤礦巷道底板小孔徑預應力錨索錨固技術研究

1 緒論
1.1 研究目的與意義
1.2 國內外研究進展
1.2.1 煤礦錨桿（索）錨固機理研究現狀
1.2.2 煤礦巷道底鼓防治研究現狀
1.2.3 煤礦巷道錨固材料研究現狀
1.3 存在的問題
1.4 主要研究內容
1.5 研究技術路線
2 巷道底板小孔徑預應力錨索錨固機理分析
2.1 巷道預應力錨索錨固段錨固體剪應力分析
2.2 數值模擬試驗研究方案
2.2.1 Abaqus數值模擬軟件應用
2.2.2 數值模擬方案
2.3 數值模擬對比試驗模型建立
2.3.1 材料物理力學參數
2.3.2 邊界條件與網格劃分
2.4 數值模擬結果分析
2.4.1 正常鉆孔圍巖應力分布特征
2.4.2 孔壁弱化層厚5mm時鉆孔圍巖應力分布特征
2.4.3 孔壁弱化層厚10mm時鉆孔圍巖應力分布特征
2.4.4 孔壁弱化層厚15mm時鉆孔圍巖應力分布特征
2.5 數值模擬綜合分析
2.5.1 鉆孔圍巖應力分布特征綜合分析
2.5.2 錨固劑應力與位移分布特征綜合分析
2.6 本章小結
3 巷道底板小孔徑預應力錨索錨固材料研制
3.1 試驗材料
3.1.1 錨固原材料
3.1.2 試驗外加劑
3.1.3 試驗化學試劑
3.1.4 試驗錨索
3.2 水灰比對錨固材料性能影響試驗結果分析
3.2.1 水灰比對錨固材料凝結時間影響試驗結果
3.2.2 水灰比對錨固材料力學性能影響試驗結果
3.3 單一摻量外加劑對錨固材料強度的影響
3.3.1 硅灰對錨固材料強度的影響
3.3.2 礦粉對錨固材料強度的影響
3.3.3 偏高嶺土對錨固材料強度的影響
3.3.4 聚丙烯纖維素對錨固材料強度的影響
3.4 巷道底板小孔徑預應力錨索錨固材料優(yōu)化試驗研究
3.4.1 錨固材料正交優(yōu)化試驗設計
3.4.2 各因素對錨固材料固化體3d單軸抗壓強度影響顯著性分析
3.4.3 各因素對錨固材料固化體7d單軸抗壓強度影響顯著性分析
3.4.4 各因素對錨固材料固化體3d體積膨脹率影響顯著性分析
3.4.5 各因素對錨固材料固化體7d體積膨脹率影響顯著性分析
3.4.6 最佳方案試驗分析
3.5 優(yōu)化后錨固材料性能試驗研究
3.5.1 優(yōu)化后錨固材料固化體單軸抗壓強度試驗研究
3.5.2 優(yōu)化后錨固材料固化體體積膨脹率試驗研究
3.5.3 優(yōu)化后錨固材料固化體巴西劈裂試驗研究
3.5.4 優(yōu)化后錨固材料固化體抗侵蝕性能試驗研究
3.5.5 優(yōu)化后錨固材料固化體護筋能力試驗研究
3.5.6 優(yōu)化后錨固材料固化體拉拔試驗研究
3.6 本章小結
4 巷道底板小孔徑新型錨固劑錨固推進過程試驗研究
4.1 試驗原理
4.2 試驗儀器
4.3 錨桿（索）攪拌錨固劑錨固時的力學響應監(jiān)測裝置設計
4.4 試驗方案與錨固劑使用量的計算
4.5 新型錨固劑結構優(yōu)化設計
4.6 試驗過程
4.7 錨索攪拌錨固劑錨固時的力學響應分析
4.8 錨索攪拌推進錨固劑攪拌效果分析
4.8.1 試驗設備與試驗過程
4.8.2 試驗結果分析
4.9 本章小結
5 井下工業(yè)性試驗研究
5.1 礦井工程地質概況
5.2 試驗巷道支護概況
5.3 井下錨索錨固性能試驗
5.3.1 測點布置及試驗要求
5.3.2 新型錨固劑工業(yè)性試驗
5.3.3 巷道圍巖位移及支護效果
5.4 本章小結
參考文獻