大埋深梯形巷道围岩应力分布规律及支护优化

梯形巷道围岩的应力分布呈现非对称分布的特征，容易发生应力集中，引发巷道失稳破坏。以陈蛮庄煤矿3410工作面为背景，针对巷道变形量较大且破坏严重的情况，运用巷道围岩松动圈理论，分析了梯形巷道顶板应力分布特征，推导并计算了围岩塑性区最大半径，进而对现有回采巷道支护方式进行力学分析，验算当前支护下的支护强度。运用FLAC3D数值模拟研究揭示了当前支护条件下的围岩应力分布及变形规律，面对巷道底板底鼓、顶板蠕变、高帮局部滑移现象，基于原有支护提出补强支护的方案：在高帮中部偏上位置布置一根锚索，原有支护的锚索向下移动1 600 mm；在低帮增加锚索补强支护，且原有的锚杆、锚索更换为高强锚杆锚索，提高巷道围岩的承载能力。通过数值模拟验证了优化后的支护布置对围岩的控制效果显著，能够满足生产需要，有效控制了巷道围岩的变形与破坏。