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作者：王志强;林陆;李敬凯;李瑞;武超;岳元亮;王鹏;
单位：中国矿业大学(北京)能源与矿业学院;中国矿业大学(北京)中俄动力学研究中心;陕西省神木市能源局;清华大学水圈科学与水利工程全国重点实验室;神府集华王才伙盘矿业有限公司;河北工程大学矿业与测绘工程学院;
摘要：针对烧变岩巷道围岩力学性能显著偏低的问题,以王才伙盘煤矿烧变岩区3202工作面回风巷为研究对象,利用Hoek-Brown修正准则求解了巷道围岩各分区应力及塑性区半径解析表达式,揭示了围岩稳定性的关键影响因素;明确了烧变岩区围岩控制策略,阐述了巷道浅部注浆和主、被动支护控制原理;对无支护、锚杆(索)支护以及浅部注浆+主被动联合支护等3种支护方式的围岩应力分布、变形特征、裂隙发育以及支护系统受力特征进行了模拟。研究结果表明:巷道松动圈主要与地质强度指标、岩体破碎度等因素密切相关;综合理论计算和现场实测结果,得到松动范围为4.2 m; 3种支护方式拉应力峰值分别为1.14, 0.85和0.81 MPa;偏应力峰值距巷道表面的最大距离分别为2.59, 1.44和0.83 m;顶板最大移近量分别收敛于350,205和24 mm;采用“注浆+锚杆(索)+金属架棚”支护形式,可在围岩浅部形成稳定承载点,实现有效支撑,同时锚杆、锚索支护作用得到充分发挥。现场工程实践结果显示,采用联合支护方式,巷道顶板及两帮移近量均小于50 mm,有效稳定了烧变岩区的巷道围岩。研究成果可为同类地质条件下的巷道围岩控制提供参考。
关键词：烧变作用;碎软顶板;Hoek-Brown准则;围岩控制;联合支护
基金资助：国家自然科学基金面上资助项目(52074291,51774289)
