1、急傾斜煤層主要分布在我國西部地區(qū)，煤炭資源開發(fā)已成為西部地區(qū)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱，所以，研究急傾斜煤層回采巷道，具有重要的科學(xué)意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。本文依托導(dǎo)師黃慶享教授承擔(dān)的四川省攀枝花煤業(yè)集團(tuán)重點(diǎn)項(xiàng)目“太平礦急傾斜松軟圍巖煤巷錨網(wǎng)支護(hù)研究”，采用實(shí)驗(yàn)室相似模擬試驗(yàn)、計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬、理論分析等方法，對(duì)急傾斜煤層回采巷道的破壞機(jī)理和支護(hù)設(shè)計(jì)進(jìn)行了系統(tǒng)研究。首先通過現(xiàn)場地質(zhì)資料分析和巷道變形的實(shí)測，得出了攀枝花太平煤礦急傾斜煤層開采回采巷道的

2、基本變形與破壞形態(tài)。然后通過物理相似模擬實(shí)驗(yàn)，再現(xiàn)了急傾斜煤層開采的頂板圍巖垮落過程，研究了開采后大范圍圍巖運(yùn)動(dòng)對(duì)巷道穩(wěn)定性的影響，首次發(fā)現(xiàn)了巷道圍巖沿層面的“底幫下挫”式非對(duì)稱破壞形象。通過數(shù)值模擬與物理模擬的耦合分析，結(jié)合巷道圍巖應(yīng)力場的分布和塑性區(qū)的變化分析，揭示了巷道圍巖的破壞主要是沿層面方向的采動(dòng)集中應(yīng)力引起的，其規(guī)律是在巷道幫角處先產(chǎn)生應(yīng)力集中，然后從塑性區(qū)向外擴(kuò)展，巷道變形和破壞的塑性區(qū)主要呈對(duì)角式分布，巷道圍巖拉破壞區(qū)沿

3、垂直層理的巷道對(duì)角發(fā)展。通過PFPA進(jìn)行破裂跟蹤分析，再現(xiàn)并證實(shí)了“底幫下挫”的破壞過程。通過理論分析，得出急傾斜煤層采動(dòng)底板沿層面的下滑分力是導(dǎo)致巷道底幫變形嚴(yán)重的主要原因，初步揭示了巷道圍巖的“底幫下挫”式破壞運(yùn)動(dòng)機(jī)理。據(jù)此，通過對(duì)比分析進(jìn)行了巷道斷面優(yōu)化設(shè)計(jì)，得出了“直墻三角拱”的優(yōu)化斷面。最后，運(yùn)用工程類比法，按照圍巖松動(dòng)圈理論進(jìn)行了錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)，確定了相關(guān)的參數(shù)，并在太平礦得到了較好的應(yīng)用。本文的研究可為類似礦區(qū)提供有益借鑒。