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国内刊号：11-2402/TD
国际刊号：0253-2336
发布日期:
作者：韩子俊, 刘洪涛, 郭林峰, 韩洲, 镐振, 郭晓菲, 刘勤裕, 吴双, 梁嘉璐,
关键词：复变理论, 巷道围岩控制, 塑性区形态, 底抽巷, 全平面应变模型,
底抽巷的稳定性对于提升邻近煤层的瓦斯抽采效率具有关键作用。以赵固二矿二1煤层底抽巷为工程背景，通过现场调研和监测获得了巷道围岩的矿压显现特征，利用弹性力学半无限平面体理论，建立了上邻近层一次与二次扰动下煤层底板应力求解模型，获得了底板三维应力分布与演化特征；基于全平面应变模型构建了底抽巷三维力学模型，推导了考虑轴向应力与面外剪切作用的矩形巷道塑性区边界隐式解析解，量化分析了底抽巷塑性区的尺寸与形态特征，揭示了底抽巷围岩的变形破坏机理，提出了针对性支护对策。研究表明：高地应力及上邻近层多重扰动致使底抽巷处于高偏应力环境，且底板应力方向分布呈现旋转特征，底抽巷中心点应力偏转角达47.49°，巷道顶板塑性区呈现恶性扩展，围岩整体塑性区形态呈现“类蝶形”非对称破坏特征。与本文提出的复变解析法相比，传统等效圆法的塑性区尺寸估算存在明显偏差，且无法反映围岩破坏的非对称特征，验证了本文理论模型的合理性。针对底抽巷围岩变形破坏特征，研发了大延伸率抗冲击柔性锚索，提出了“锚网索喷”优化支护技术。现场工业性试验结果表明：优化后的支护方案可有效控制底抽巷围岩大变形，服务期内锚索无破断现象，支护结构完整性良好，保障了底抽巷的稳定运行。
来源：2026年第4期
《煤炭科学技术》期刊编辑部
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