深部层状岩体圆形巷道破坏与锚固支护试验分析

"层状岩体圆形巷道破坏特征及锚固支护对比试验研究" 本文主要探讨了在层状岩体环境下，深部开采中圆形巷道的变形破坏特性和锚固支护的效果。随着我国煤矿开采深度的不断增加，深部开采所面临的地质条件变得更加复杂，特别是高地应力对巷道围岩稳定性的影响日益显著。在这种背景下，进行科学的巷道支护研究显得至关重要，以确保矿井的安全高效生产。 研究人员利用CM60/10平面应变试验台和三轴伺服试验机，结合相似材料模拟技术，模拟了初始埋深400米的层状岩体圆形巷道模型，并对其施加了逐级载荷。通过对高垂直应力（λ＜1）条件下的无支护与锚网索喷支护情况进行对比分析，揭示了不同支护方式对巷道围岩的影响。 试验结果显示，在无支护状态下，巷道两帮围岩出现了明显的"楔形"破坏区域，同时两帮浅部围岩也向巷道中心垂向移动，顶板呈现出"月牙状"块状冒落现象，底板则明显鼓胀，整体变形破坏程度严重。这表明在高地应力下，无支护的巷道围岩稳定性极差，容易引发大规模的变形和破坏。 而在加载后期，无支护的巷道顶板下沉量和底板底鼓量增加显著，进一步加剧了巷道的破坏。然而，锚固支护在相同的地应力条件下，能够有效控制巷道围岩的变形，表现为顶板下沉量和底板底鼓量的线性增长，增长速率较慢，表明锚固支护可以显著改善巷道的稳定性。 锚网索喷支护技术通过锚杆、金属网、钢丝绳索和喷射混凝土等多重防护手段，增强了巷道围岩的承载能力，减少了变形，延缓了破坏过程。这种支护方式在深部开采中的应用，对于防止大变形、保障矿井安全具有积极意义。 本研究不仅揭示了层状岩体圆形巷道在高地应力下的破坏特性，还为锚固支护技术在实际工程中的应用提供了理论依据和试验数据支持。对于未来深部矿井巷道的支护设计和施工具有重要的指导价值。