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本文采用现场地质调查实测、实验室试验、理论分析和数值模拟试验相结合的研究方法,对朱集西煤矿的一水平西翼11煤水平巷道群地应力分布特征及巷道布置、巷道群掘进次应力与巷道围岩稳定性、巷道群围岩变形失稳机理与支护方案优化进行了系统的研究。通过现场地质资料调查分析、物理力学试验以及现场地应力测试、理论计算和FLAC3D数值模拟分析,分别得到西翼11煤水平巷道群围岩变形破坏失稳特征、巷道群围岩环境基本情况、西翼11煤水平巷道的最佳布置方位角和巷道群掘进期间的围岩应力场和位移场的基本情况。运用FLAC3D建立了模拟西翼11煤水平巷道群数值模拟模型。分析西翼11煤巷道群在原支护状态下的围岩的塑性区、应力场和位移场以及在巷道群掘进期间各巷道间的扰动影响。结果表明:西翼11煤水平巷道群在开拓过程中,掘进引起的二次应力场相互叠加,围岩应力集中程度显著增大。在原支护设计的基础上,研究分析了临近巷道在掘对已掘巷道围岩塑性区和应力场的影响规律,找出巷道支护承载结构的易失稳破坏的位置,确定了合理补强方案。基于巷道群围岩变形机理,采用理论计算和工程类比对西翼11煤巷道群中每条巷道提出相应优化支护方案。对于巷道支护,提出了高强预应力让压锚杆(索)+底板锚杆+全断面注浆和高强预应力让压锚杆(索)+二次支护+全断面注浆的多层次组合支护方案技术。现场工业性实践表明:采用该优化支护方案后,水平巷道群围岩变形控制在了合理范围内,可以有效解决西翼11煤水平巷道群的失稳问题。