高应力区巷道支护结构采动破坏特征研究 论文

高应力区巷道围岩裂隙发育，支护结构更易受采动影响而失稳破坏，目前对巷道支护结构在采动过程中破坏演化特征的研究鲜有报道。针对双柳煤矿3316工作面地质特征，采用井下动态载荷实测、原位探测、数值模拟等方法，对3316抽采巷支护结构受采动影响破坏动态演化特征进行研究。结果表明：①采动对高应力区巷道支护结构动态载荷影响明显，采动影响增强系数达2.1～5.8，致使部分锚杆（索）达到屈服极限甚至发生破断，巷道围岩有失稳破坏风险。②采动应力增大引起围岩内部次生裂隙扩展，集中在0～2.44m范围内，围岩裂隙受采动影响系数为1.92～2.54，围岩黏聚力减小，加速支护结构破坏，导致巷道变形加剧。③采动对支护结构破坏影响具有显著的时效特性，工作面超过测点10~70 m处支护结构受力受采动影响最明显，且两帮支护结构受力具有非对称性。通过优化锚杆强度、锚索直径及间排距等关键支护参数，可有效提高支护强度，巷道顶板变形量为146 mm，较优化前减少了71.7%，实现了巷道围岩稳定控制。