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摘要
针对缓倾斜巷道在开挖扰动、孔隙水压及地应力共同作用下变形破坏的高度复杂性和难以控制的显著特点，以马蹄沟煤矿3506工作面缓倾斜梯形切眼为工程背景，基于弹塑性变形理论，建立了垂直地应力、水平构造应力及孔隙水压共同作用下切眼围岩受力计算模型。考虑开挖过程中切眼围岩内摩擦角与黏聚力的扰动劣化效应，推导了非均匀地应力场作用下切眼围岩的应力和位移解析解，进而针对性地提出了倾斜巷道开挖及其围岩支护方案。结果表明：开挖方式、地质强度、切眼倾角、地应力、孔隙水压及岩体应变软化程度是影响切眼围岩的应力分布与位移大小的关键性因素；倾斜巷道不同断面位置所受地应力和孔隙水压存在差异性，不同掘进区段围岩变形量并不相同，应设计不同的开挖预留量及其支护参数。最后，基于上述理论分析，将马蹄沟煤矿3506工作面缓倾斜切眼分为4个掘进区段，确定了切眼第一区段至第四区段掘进预留变形量分别为300,260,220及200 mm,切眼围岩支护加固后，其顶底板最大移近量为204 mm,两帮最大移近量为165 mm,围岩变形控制效果良好，满足现场生产要求。
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单位西安科技大学; 土木工程学院
