CAJ | 학술논문

在分析煤巷帮部破坏机制和加固机制的基础上，通过建立煤巷力学模型、分析支护力与莫尔圆的关系、研究帮部极限平衡区宽度及巷道耗能机制，提出强帮护顶概念设计，从理论方面对煤巷强帮支护理论进行论证。应用 FLAC3D 软件对煤巷进行模拟，详细分析巷道开挖引起的围岩力学响应情况，阐明帮锚杆对帮部强度的影响，从数值模拟角度对煤巷强帮支护理论进行论证。最后，煤巷强帮支护理论被成功应用于马兰、官地等矿山煤巷支护设计，在实践中取得良好效果。研究结果表明：(1)提高煤巷帮部支护强度，一方面可提高帮部对顶板的承载力，另一方面会减小帮部极限平衡区宽度和顶板广义跨度。(2)提高煤巷帮部结构体与顶板结构体的强度比值和刚度比值，有利于减少帮部结构体塑性铰的数量，使巷道结构体形成合理耗能机制，提高整体稳定性。(3)针对帮部比顶板岩体强度低的巷道，采用强帮护顶概念设计形成强帮护顶良性作用机制与合理耗能机制，以保证巷道的安全性。(4)增加煤巷帮锚杆直径、长度或增大帮锚杆布置密度，可达到有效控制围岩变形、减少极限平衡区的效果。(5)数值模拟与现场应用均表明，提高煤巷帮部的强度可以提高巷道的整体稳定性，煤巷强帮支护理论在工程实践中具有良好的适用性。
재분석매항방부파배궤제화가고궤제적기출상，통과건립매항역학모형、분석지호력여막이원적관계、연구방부겁한평형구관도급항도모능궤제，제출강방호정개념설계，종이론방면대매항강방지호이론진행론증。응용 FLAC3D 연건대매항진행모의，상세분석항도개알인기적위암역학향응정황，천명방묘간대방부강도적영향，종수치모의각도대매항강방지호이론진행론증。최후，매항강방지호이론피성공응용우마란、관지등광산매항지호설계，재실천중취득량호효과。연구결과표명：(1)제고매항방부지호강도，일방면가제고방부대정판적승재력，령일방면회감소방부겁한평형구관도화정판엄의과도。(2)제고매항방부결구체여정판결구체적강도비치화강도비치，유리우감소방부결구체소성교적수량，사항도결구체형성합리모능궤제，제고정체은정성。(3)침대방부비정판암체강도저적항도，채용강방호정개념설계형성강방호정량성작용궤제여합리모능궤제，이보증항도적안전성。(4)증가매항방묘간직경、장도혹증대방묘간포치밀도，가체도유효공제위암변형、감소겁한평형구적효과。(5)수치모의여현장응용균표명，제고매항방부적강도가이제고항도적정체은정성，매항강방지호이론재공정실천중구유량호적괄용성。