摘要：西部矿区弱胶结软岩地层煤巷的稳定性是目前施工过程中亟待解决的问题。煤巷失稳是岩体-煤体-岩体组合结构的整体力学行为,为此,建立了顶底软岩夹持下煤层开挖巷道的计算模型。选取各层岩体及煤体的强度、刚度、厚度参数以及埋深为影响因素,巷道顶底及两帮位移量为评价指标,设计了混合水平的正交数值试验。通过定义量化指数κ,以不同检验水平下的F统计量为标准,对各因素的影响显著程度进行了五个水平的量化分级,即:高度显著、显著、较显著、有影响和无影响。分析结果表明,在埋深一定时,煤层的刚度参数对巷道变形具有显著影响;在不同的因素水平组合下,围岩呈现顶板拉剪、底板拉剪、煤层拉剪等多种破坏形式,对进一步分析煤巷失稳破坏机理及巷道维护具有重要的参考价值。

摘要：为了解决矩形煤巷破碎顶板稳定性差、锚杆支护设计理论针对性不强的问题,基于布辛涅斯克方程(Bossinesq)和莫尔强度理论,提出了新锚固串结构,并分析了锚固串结构的稳定机理及其力学性质。结果表明:通过合理的锚杆支护参数设计,可在顶板内形成由锚杆-破碎围岩组成的串状支护结构,顶板岩层稳定性增强;锚固力和锚固段长度是锚固串结构力学特性的主要影响因素。以锚固串结构为基础进行支护参数设计,可以降低冒顶事故发生的概率,为矩形巷道断面破碎顶板的支护设计提供理论基础和设计依据。