大断面软岩巷道支护优化设计与失效机理研究

本文主要探讨了大断面软岩巷道在店坪煤矿-900米水平轨道大巷中遇到的传统锚网索喷联合支护失效的问题。巷道支护失效是煤炭开采过程中常见的挑战，特别是面对软岩这种易于变形的岩层时。作者张树娟和曹洋深入研究了这一问题，他们首先对软岩巷道的特殊性进行了分析，包括其地质特性、力学行为以及支护方式与之的匹配度。 巷道支护失效的机理涉及多方面因素，如软岩的塑性性质、高应力状态下的剪切破坏、以及锚固性能的减弱等。为了找出解决方案，他们对传统的支护方法进行了优化，提出了"锚杆+锚索+金属网+喷浆+注浆"的联合支护设计。这种方法旨在通过增加支护的刚性和连续性，减少岩层的局部应力集中，并提高整体的稳定性。 通过数值模拟技术，研究人员模拟了新设计的支护方案在巷道中的工作效果。这些模拟结果证实，新的支护体系能够有效地控制巷道的大变形和垮塌风险。实际应用中，在180天的监测期内，巷道顶底板的最大移近量仅为193毫米，两帮的最大移近量为118毫米，显示出显著的变形减小趋势，且在后期监测阶段，巷道的变形趋于稳定。 关键词"大断面"、"软岩巷道"、"失效机理"、"支护设计"和"数值模拟"反映了文章的核心关注点，即在面对复杂地质条件下的巷道支护难题时，如何通过科学的理论分析和实践应用来提升支护效率和安全性。 这篇论文不仅揭示了大断面软岩巷道支护失效的原因，还提供了一种创新的优化设计思路，对于煤矿巷道的安全施工和工程实践具有重要的参考价值。通过结合数值模拟与现场试验验证，为类似条件下巷道支护提供了科学依据和技术指导。