【摘 要】
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我国浅部煤炭资源基本枯竭殆尽,随着开采逐渐向深部转移递进,围岩应力环境也愈为复杂,深部巷道围岩稳定性控制问题日益凸显,给深井高应力软岩巷道的支护带来了诸多难题。针对盘江土城煤矿131运输上山巷道围岩稳定性差、变形严重、锚索失效等问题,综合运用理论分析、数值模拟、现场工业性试验等研究方法,对高应力软岩巷道支护技术开展了系统研究,得到如下主要研究成果:（1）给出了软岩的四种定义,并对软岩类型进行了划分
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我国浅部煤炭资源基本枯竭殆尽,随着开采逐渐向深部转移递进,围岩应力环境也愈为复杂,深部巷道围岩稳定性控制问题日益凸显,给深井高应力软岩巷道的支护带来了诸多难题。针对盘江土城煤矿131运输上山巷道围岩稳定性差、变形严重、锚索失效等问题,综合运用理论分析、数值模拟、现场工业性试验等研究方法,对高应力软岩巷道支护技术开展了系统研究,得到如下主要研究成果:（1）给出了软岩的四种定义,并对软岩类型进行了划分,论述了软岩工程的力学特性,指出软岩的主要力学响应特征表现为塑性大变形、遇水膨胀、崩解性和易扰动性,系统分析了高应力软岩巷道的变形破坏机理,总结了软岩巷道变形破坏特点,提出了软岩巷道支护的八大基本原则。（2）分析了土城煤矿巷道变形破坏原因,制定了高应力软岩巷道支护对策,揭示了二次双套棚灌浆强化支护原理,探讨了支护体与围岩协同承载作用,详细论述了软岩巷道联合支护工艺及支护效能;通过建立“围岩-支护体”力学分析模型,推导了巷道围岩“三区”应力和应变计算公式。（3）介绍了FLAC3D数值模拟软件的基本算法、运行原理、模型建立原则,结合现场地质资料,提出了“锚杆+锚索+喷浆+U型钢”及“锚杆+锚索+灌浆+双U型钢”两种复合支护方案,建立了三维数值模型与开挖临空状态下巷道围岩位移变化量、塑性区分布进行对比分析,模拟结果表明,实施复合支护方案后,塑性区分布范围收缩,围岩变形量明显减小,巷道支护效果良好。（4）对原有支护方案进行了优化并进行了现场应用,考察了巷道断面变形情况,围岩变形达到稳定阶段后,巷道顶板最大下沉量为68.17mm,底鼓量为63.28mm,两帮内挤量为71.36mm,监测结果表明,采用套棚灌浆支护技术能有效提高围岩承载性能,防止巷道发生变形破坏。
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