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作者：高永格;徐振铭;洛锋;陈振;王鹏;李盟;高帅;何团;
单位：河北工程大学矿业与测绘工程学院;河北省煤炭矿井建设技术创新中心;邯郸市深部巷道围岩控制及灾害防治重点实验室;中国煤炭工业协会;煤炭科学研究总院有限公司;
摘要：为获得高偏应力巷道围岩拉剪破裂特征并提出优化支护方案，以山西某矿孤岛工作面为背景，采用理论分析、数值模拟、相似模拟相结合的研究手段，分析了高偏应力条件下巷道围岩拉剪破裂分布特征及演化规律，揭示了托顶煤巷道围岩拉剪破裂机制，提出了高偏应力条件下巷道围岩沿掘进方向的全长分区控制方法。研究结果表明：(1)当侧压系数λ为0.60时，巷道围岩两帮呈“楔形”破坏，顶底出现明显卸荷并在巷道围岩四角点处产生应力集中；侧压系数λ逐渐减小至0.24的过程中，巷道围岩以两帮破坏为基础，在剪切应力作用下“蝶叶”逐渐发育，并最终形成蝶形破裂。(2)开挖破坏区围岩的浅部存在拉剪混合破裂区域，以张拉破裂为主；围岩深部为剪切破裂。围岩破裂演化过程可划分为3个阶段，分别为环自由面的自身破坏阶段、“蝶叶”孕育扩展阶段和“蝶叶”扩展稳定阶段。(3)定义了基于巷道全长分区的应力阈值，提出了掘进巷道全长分区支护方法，可为后续采煤工作面巷道的差异化支护提供理论参考。
关键词：高偏应力;;拉剪破裂;;托顶煤巷道;;分区支护
基金资助：国家自然科学基金资助项目(51804093);; 河北省三三三人才工程资助项目(C20221027);; 河北省引进留学人员资助项目(C20220310);; 河北省高等学校青年拔尖人才资助项目(BJ2019021);; 河北省研究生创新能力培养资助项目(CXZZSS2024105,CXZZSS2023118)
