深埋直角梯形巷道倾斜顶板变形破坏特征及支护技术

摘要

针对直角梯形巷道倾斜顶板变形破坏后难以支护的特点，考虑垂直地层压力和水平侧压力的综合作用，构建了倾斜顶板等效力学计算模型，确定了倾斜岩梁最大挠度断面所在位置，讨论了倾斜顶板异形拱的形态及其最大矢高，构建了倾斜顶板“拱-梁”锚固承载结构，对羊场湾矿130205工作面风巷倾斜顶板的锚杆（索）支护参数进行了优化设计。结果表明：倾斜顶板岩梁最大挠度截面不在巷道中线上，而是在偏离高帮侧的0.5l₀～0.6l₀这一区间范围；倾斜岩梁最大挠度断面左右两侧具有不同的异形拱形态，异形拱最大矢高与岩梁跨度、倾角和所受侧压力大小密切相关；倾斜岩梁在异形拱内离层岩体碎胀压力下发生挠曲变形，“拱-梁”锚固承载结构对倾斜顶板非对称变形具有显著的控制作用；优化设计后，监测断面顶底板累计相对移近量最大值为65 mm,两帮累计相对收敛量最大值为60 mm,顶板及两帮控制效果良好。

关键词

直角梯形巷道 / 倾斜顶板 / 异形拱 / “拱-梁”结构 / 支护技术