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近年来随着国内浅部地层煤炭资源逐渐开采殆尽,煤矿的整体开采深度正在不断增加。同时煤矿巷道因其地应力变大、围岩条件差等不利条件,使巷道的支护问题成为突出且复杂的问题,尤其在深部软岩或破碎岩层中,经常出现巷道支护效果差,变形量大等情况。这些问题的出现多数是因为巷道护表效果不足,之前常用的简单的锚网索联合支护往往不足以提供良好的护表能力。导致出现许多由于护表效果不足导致巷道支护失效、支护构件整体性下降等现象。众多前辈与学者对于以上情况进行研究,认为是锚杆与锚网之间未能达到强度耦合状态,常出现锚杆支护强度富余但护表金属网的护表强度不够的现象,以至于煤矿在巷道支护方面花费大量人力物力却不能对巷道的支护效果进行明显提升。文章在理论探讨、数值模拟的基础上,运用工业性试验等方法,对锚杆与锚网的强度耦合条件进行研究,取得如下成果:(1)在对四种岩石分类方法或指标进行对比选择后,确定通过Q系统分类方法,对老母坡矿3#煤层巷道进行围岩分类。最终得出老母坡矿3#煤层巷道围岩属于破碎围岩,Q系统分级多为Ⅳ级,对支护强度要求较高。(2)对工程护表或护坡常用网片进行分类。通过对比得出目前在桥梁、大坝等其他岩土工程中使用广泛的格宾网性能优于煤矿井下常用的菱形金属网,其造价低于钢筋经纬网,但支护强度高于菱形金属网,对于井下巷道支护不仅能提供良好支护效果,而且能造成良好的经济效益。(3)对锚网耦合支护机制进行分析。由此得出网的护表强度需要大于锚杆锚空区破碎围岩施加的载荷,即破碎围岩的重量,才能使锚杆与锚网达到强度耦合状态,对金属网受力进行力学分析,验证以上锚网强度耦合条件的合理性。最终得出锚杆与护表网片强度耦合的判定依据。(4)通过对老母坡矿3#煤层3110工作面进行FLAC3D数值模拟。将巷道围岩在无支护状态、锚杆+菱形金属网、锚杆+格宾网支护状态下的垂直应力分布以及巷道位移情况进行对比,锚杆参数均为:规格Φ20×2200mm左旋无纵筋螺纹锚杆,材质HRB335,间排距900×1000mm。菱形金属网参数:网丝直径Φ4mm,网片规格1000×1200,网孔规格为60×80mm。格宾网规格:网丝直径Φ6mm,网片规格1000×1200,网孔规格为60×60mm。结果表明两种金属网片均能发挥分散围岩应力的功能,但使用格宾网支护时,巷道变形量明显减小,说明格宾网的护表效果明显强于菱形金属网。(5)在老母坡3#煤层3110工作面运输顺槽进行工业性试验。通过验算,证明煤矿原用锚杆及锚索已经达到强度要求,间排距设置合理。于是对井下使用护表金属网片进行重新选择与设计,最终选择格宾网进行支护,并在开始回采后进行巷道变形量观测。对观测数据进行整理分析,可知在进行格宾网支护后,巷道支护效果得到明显提升。