由于深立井马头门位处矿井咽喉部位，设计断面面积大，在施工过程中，围岩反复受到扰动，因此，深立井马头门破坏的现象时有发生，严重影响围岩稳定性和支护结构安全。针对上述技术难题，以确保深立井马头门围岩稳定和支护结构安全为目的，采用理论分析、数值模拟、模型试验和现场实测相结合的研究方法，系统地开展了深立井马头门围岩历时稳定性分析、控制技术与应用等方面的研究。 本书可供从事矿山建设工程的技术人员、相关专业学生及科研人员参考使用。

绪论
1.1 研究的背景和意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 理论分析
1.2.2 试验研究
1.2.3 控制技术
1.3 主要研究内容与方法
1.3.1 研究内容
1.3.2 研究方法与技术路线
2 煤矿深部地层岩石蠕变试验研究
2.1 概述
2.2 砂质泥岩三轴蠕变试验
2.2.1 主要试验设备
2.2.2 三轴蠕变试验过程
2.3 砂质泥岩变参数非线性蠕变本构模型
2.3.1 线性伯格斯模型
2.3.2 变参数非线性伯格斯模型
2.3.3 蠕变模型参数辨识方法
2.3.4 蠕变模型参数的辨识与验证
2.4 小结
3 深立井马头门围岩历时稳定性分析
3.1 数值模拟软件
3.2 深立井马头门的原型
3.3 深立井马头门数值计算模型
3.4 单元类型和本构关系
3.4.1 单元类型
3.4.2 ABAQUS用户本构关系的二次开发
3.5 模型边界条件及初始条件
3.6 马头门开挖与支护数值模拟方法
3.7 马头门施工步骤
3.8 数值计算结果及分析
3.8.1 井筒纵向剖面围岩位移场和应力场
3.8.2 马头门竖向剖面围岩位移场和应力场
3.8.3 各剖面围岩塑性区
3.9 小结
4 煤矿深立井连接硐室群围岩数值模拟及分析
4.1 蠕变本构模型
4.1.1 ABAQUS模拟的蠕变本构模型
4.1.2 单元类型
4.2 数值计算模型概况
4.2.1 工程概况
4.2.2 模型尺寸
4.2.3 材料参数
4.2.4 模型边界的选取
4.2.5 模型蠕变参数设置
4.2.6 硐室群开挖顺序的设定
4.3 数值计算结果
4.3.1 开挖过程中1-1剖面围岩应力场及位移场
4.3.2 模拟蠕变阶段2-2剖面围岩应力、应变及位移场
4.3.3 3-3剖面围岩应力场及位移场分析
4.3.4 1-1剖面与2-2剖面围岩应力场历时变化分布
4.4 小结
5 深立井马头门围岩响应规律试验研究
5.1 相似准则
5.1.1 几何相似常数
5.1.2 相似材料
5.1.3 荷栽相似常数
5.2 相似模型试验系统
5.2.1 试验模型制作和安装
5.2.2 模型试验测试系统
5.2.3 模型试验加载和测试方案
5.2.4 模型试验井筒和马头门开挖
5.3 试验结果分析
5.3.1 围岩应力和变形
5.3.2 井筒和马头门衬砌结构内力变化
5.3.3 围岩松动圈测试结果
5.4 小结
6 深立井马头门围岩变形控制技术
6.1 围岩变形控制技术的依据
6.2 马头门地面注浆加固
6.3 爆破扰动控制技术
6.4 马头门隔离孔施工与整体浇筑
6.4.1 马头门隔离孔施工
6.4.2 马头门整体浇筑
6.5 马头门处井壁支护结构优化
6.5.1 马头门处井壁支护结构分级优化
6.5.2 望峰岗矿马头门处井壁结构优化
6.6 马头门支护结构优化
6.6.1 马头门支护结构分级优化
6.6.2 潘一东矿副井马头门支护结构优化
6.7 小结
7 深立井马头门支护优化与变形控制技术工程应用
7.1 潘一东矿马头门支护优化与变形控制技术工程应用
7.1.1 副井马头门衬砌结构钢筋应力和混凝土应变监测
7.1.2 副井马头门衬砌结构表面收敛位移监测
7.1.3 马头门稳定性分析
7.2 望峰岗矿第二副井马头门支护优化与变形控制技术二程应用
7.2.1 监测元件布置
7.2.2 监测结果及分析
7.3 海孜矿马头门支护结构优化工程应用
7.3.1 初次衬砌监测
7.3.2 马头门二次衬砌受力监测
7.4 小结
8 结论与展望
8.1 主要结论
8.2 创新点
8.3 展望
参考文献