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城郊矿二水平开采目前已进入全面展开的阶段,开采深度增大,导致地压也随之增大,地质条件恶化,以往浅部的支护形式已无法满足矿井深部围岩的支护要求。特别是对于深部高应力软岩复合顶板煤巷,支护效果差、维护极为困难等问题日益暴露,已严重地影响矿井正常生产。因此,急需对城郊矿二水平深部高应力软岩复合顶板煤巷的破坏机理和支护方式进行研究,保证矿井安全高效生产。本研究结合目前国内外现有的巷道支护理论和技术,采用力学分析、数值模拟、实验室岩石强度测试和现场工业性试验等研究方法,深入分析了城郊煤矿二水平深部软岩复合顶板煤巷的破坏特征和变形机理。提出了城郊矿深部软岩复合顶板煤巷“帮顶同治”支护原理和与之相对应的城郊矿二水平煤巷支护技术,并在城郊煤矿21304区段运输平巷试验应用成功,有效控制了巷道围岩变形,实现了“帮顶同治”。研究内容和结论如下:1)分析了城郊矿二水平煤巷围岩赋存特征,计算了城郊矿二水平地应力,城郊矿二水平的垂直应力v?=16.755~20.915 MPa,最大水平应力=24.308~29.068H?MPa,并对二水平典型煤巷围岩强度进行了实验室测试,由此确定城郊矿二水平煤巷顶板为典型的深部软岩复合顶板。2)总结了城郊矿二水平煤巷变形破坏特征,建立了复合顶板煤巷破坏力学模型,通过力学分析,得到了复合顶板巷道破坏的力学机理;采用力学推导、数值模拟计算对比分析不同支护结构,认为“巷道帮、顶整体支护”结构为最优支护结构,并基于此提出了针对城郊煤矿深部软岩复合顶板煤巷的“帮顶同治”支护原理。3)针对城郊矿二水平煤巷两帮煤体强度极低的赋存特点,研究了松软煤体中锚杆支护失效的机理,提出了适合城郊矿二水平煤巷的帮部加固技术和包括对拉锚索在内的松软煤层加固对策。4)根据复合顶板“帮顶同治”支护原理,从顶板锚固体加固、支护附件和顶板锚索三个方面,对城郊矿现有的顶板加固技术进行优化,满足了城郊矿二水平煤巷支护的技术要求,并以此提出了城郊矿深部“帮顶同治”支护技术。5)研究结论及成果成功应用于城郊矿21304区段运输平巷,有效控制了巷道变形,实现了“帮顶同治”的支护效果。