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0 绪论1

0.1 项目来源1

0.2 项目研究背景和意义1

0.3 项目的主要研究成果2

第1篇 基础实验与理论研究4

1 许疃煤矿基础试验研究成果4

1.1 许疃煤矿—500m南翼轨道大巷顶底板岩石物理力学性质试验4

1.2 许疃煤矿—500m水平81采区南翼轨道大巷松动圈测试报告17

1.3 许疃南翼—500m水平81采区轨道大巷地应力测试27

1.4 岩石成分分析报告（安徽理工大学灰化学研究室）34

1.5 许疃泥岩流变力学性能试验及分析35

2 涡北煤矿基础试验研究成果38

2.1 涡北煤矿松散煤的侧压系数试验38

2.2 涡北煤矿8203工作面机巷实验段金属支架承压测试46

2.3 8203锚杆拉拔力测试54

2.4 煤顶底板物理力学性质测试报告56

3 袁庄煤矿基础试验研究成果65

3.1 围岩强度测试65

3.2 围岩与金属支架之间作用力及测试68

4 巷道变形特征分析73

4.1 软岩巷道变形破坏特征73

4.2 松散厚煤层巷道变形破坏特征（圆拱斜腿U形钢支架支护方式）75

5 巷道变形因素分析78

5.1 围岩的力学性质78

5.2 应力状态改变引发围岩质点位移80

5.3 岩石的软化性81

5.4 蠕变动力难以自制82

5.5 巷道断面84

5.6 支护强度84

5.7 地压85

6 围岩变形机理86

6.1 围岩松动圈的发生、发展机理86

6.2 围岩质点蠕变机理（流变问题）87

6.3 底臌对整体围岩结构的破坏机理（流变问题）90

6.4 试验巷道变形机理概述93

7 围岩变形控制机理98

7.1 围岩变形控制的基本思想98

7.2 控制机理98

7.3 围岩变形控制措施101

7.4 底臌控制措施108

8 基础实验与理论研究总结109

9 棚架结构的解析计算110

9.1 常规U形钢支架受力计算110

9.2 帮部补强U形钢支架受力计算116

9.3 U形钢支架承载能力对比计算结论125

10 金属支架作用效应的解析分析126

10.1 集中力作用下半平面体受力分析126

10.2 均布力作用下半平面体受力分析129

10.3 金属支架的作用总结130

11 涡北煤矿8203机巷支护方案数值模拟对比分析131

11.1 工程概况131

11.2 研究背景132

11.3 涡北煤矿8203机巷支护方案数值模拟对比分析133

11.4 结论146

12 Ⅳ2专用回风巷道U形棚补强效果及机理的有限元分析147

12.1 力学模型简介147

12.2 有限元数值计算模型基本概况148

12.3 无补强结构模型概述及结果分析149

12.4 补强结构模型概述及结果分析153

12.5 补强结构与无补强结构的承载能力对比分析157

12.6 U形钢支架变形结果对比分析158

12.7 结论161

13 淮北矿业许疃煤矿南大巷修复数值模拟分析163

13.1 数值模拟概况163

13.2 计算结果分析处理165

13.3 加固修复方案比较169

13.4 结论172

第2篇 现场工业性试验173

14 许疃煤矿现场工业性试验173

14.1 许疃矿现场工业试验巷道概况173

14.2 工业试验方案设计175

14.3 工业试验巷道监测方案179

14.4 结论197

15 涡北煤矿现场工业性试验198

15.1 涡北煤矿现场工业性试验巷道概况198

15.2 工业试验方案设计199

15.3 工业试验巷道监测方案205

16 袁庄煤矿现场工业性试验219

16.1 袁庄煤矿现场工业试验巷道概况219

16.2 工业试验方案设计221

16.3 工业试验巷道监测方案224

16.4 现场工业性试验结果总结236

第3篇 技术经济分析237

17 推广应用前景分析237

17.1 煤矿巷道现状237

17.2 煤矿巷道变形控制研究中存在的问题238

17.3 本项目成果的推广优势239

18 经济效益与社会效益分析241

18.1 项目基本情况241

18.2 经济效益情况243

18.3 经济效益前景分析246

18.4 社会效益分析247

附录：相关现场对比照片248