高应力松软底板巷道底鼓机理及锚+桩控制研究

作者:杨朋博; 苏学贵; 杜献杰; 郭毛毛
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软岩底板巷道经常出现底鼓变形和破坏,尤其是受采矿和构造应力影响时。以双流矿3313回采巷道为工程背景,采用解析分析和数值模拟法,对巷道底鼓机理及稳定性控制对策进行了研究。分析表明,构造应力使巷道围岩水平应力增加2.1倍,采矿影响使巷道围岩垂直应力增加2.1~3.5倍,导致巷道底鼓滑动破坏力增加2.45~2.91倍。提出了通过增加两侧斜拉锚索来减小上部竖向应力,增加底部钢板桩来减小底板水平应力的底鼓控制优化方案。研究表明,增加巷帮斜拉的锚索可以将两侧的垂直应力降低15.1%,底板的水平应力降低18.3%。采用优化支护方案后,巷道稳定性改善效果明显。巷道两侧收敛度减小73.6%,巷道底鼓减小73.1%,塑性破坏面积减小61.5%,实现了巷道的整体稳定性。优化后的支护方案在双柳矿山新回采巷道的应用中取得了良好的效果,为高应力地区软底板巷道的支护提供了参考。