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随着煤炭浅部资源的减少,矿井逐渐进入深井开采条件,而深部沿空掘巷的推广应用,一定程度上大大减少了煤柱的损失,但同时使得沿空掘巷更多会受到强烈开采扰动及复杂应力环境的影响。巷道围岩变形严重,引发支护失效,锚固系统破坏,增大巷道支护成本,制约矿井安全生产,因此有必要对深井沿空掘巷锚固系统破坏机理及支护技术进行研究,并提出合理的支护方案。 本论文针对沿空掘巷服务期间锚固系统破坏问题,通过理论分析阐述上覆岩层运动以及锚固系统各组成部分与围岩的协调配合性,并将巷道支护与围岩视作整体,建立锚固系统承载体的力学模型,利用承载体强度表达式,提出锚固系统承载体稳定性评判标准,阐释锚固系统破坏的机理;结合现场调研、理论分析及数值模拟,提出一种新型适应深井的沿空掘巷支护方案,即采用以“高强高预应力让压锚杆”和“鸟巢锚索”为核心的非均称锚固系统进行支护,并应用于沿空掘巷的支护中,通过对支护进行工程监测来进一步验证与反馈,试验表明采用高强让压支护方案,使支护能够适应于深部矿井复杂应力环境影响,减少了锚固系统的破坏,保证回采工作的连续性。 因此,本文在理论研究上,能为以后沿空巷道支护研究提供了一定的参考价值;在工程应用中,能为深井沿空掘巷提供一种安全可靠的支护设计方法,促进煤矿安全高效生产,具有重要现实使用价值。