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近年来随着开采深度的不断增加,煤矿开采转入深部,由于高地温、高地压、高岩溶水压影响,深部岩体的组织结构、基本特征发生根本性变化。从而出现了大批很难控制的巷道围岩,其中包含埋藏于深部的高应力软岩巷道,围岩松软破碎的巷道,受强烈采动压力影响的巷硐群以及特大断面巷硐等。巷道往往需要多次维修与翻修,其安全得不到保证,灾变事故多发,给煤矿安全高效生产造成极大威胁。 鉴于此,对处于深部的高应力软岩巷硐群围岩的支护控制技术的研究具有十分重要的意义。大断面巷硐群作为永久工程,其支护质量历来是开拓工程的难点,因此探索科学合理的软岩大断面巷硐群围岩控制机理与稳定支护技术是一项亟待解决的难题。以林南仓矿-850水平回风斜井和皮带斜井间的高应力软岩巷硐群为主要研究对象,对其所处的高应力环境、特殊的岩性条件、围岩体层状构造以及硐室群空间位置结构等多个角度进行测试分析和研究。通过采用微观分析、物理力学实验、理论计算相结合的方法,掌握了-850水平高应力软岩巷硐群典型围岩的物理力学性能;基于剪涨效应的SALENCON公式确定了饱水和无水条件下5类巷道的塑性区厚度,提出了超大断面巷道错开布置、小断面交叉过渡等降低临近扰动的优化方法;采用ANSYS和FLAC3D两种数值模拟软件,进行了复杂巷硐群的稳定性评估,构建了-850斜井区域的4类复杂交叉巷硐群模型,创新了马蹄形浅拱底梁支架、锚杆固棚方式、双层棚子壁后充填、双层布筋全断面浇筑等软岩治理技术,形成了“优化+改善+反馈”的变形控制技术。 通过开展支护技术分段设计和支护参数的全面优化,确保了在施工安全前提下,实现支护投入经济合理、施工循环安全有序、巷硐断面稳定保持的技术要求;为深部区域的软岩巷道及硐室群施工提供全面的理论支撑和技术指导,为后续巷硐群间距、层位及支护参数设计提供指导,为具有同类地质条件的软岩巷硐群围岩稳定性控制提供了借鉴。