1、隨著深部煤炭資源的不斷開發(fā)以及深部礦井的建設，高地應力問題的出現成為危及井巷工程圍巖體安全的主導因素，淺部開采的巷道支護理論及技術在巷道圍巖受高地應力狀態(tài)下很難適應巷道圍巖的穩(wěn)定及支護問題，且巷道底鼓已成為圍巖變形和破壞的主要形式之一，故對高地應力情況下巷道底鼓的治理提出了新的研究課題。因此，對高地應力巷道底鼓機理特征以及其支護加固技術等問題的研究顯得尤為重要和迫切。以此為出發(fā)點，本文結合國家自然科學基金項目“深井巷道“雙殼”注漿加固支

2、護機理研究”(51174070)、山西新景礦委托項目“高應力大變形永久巷硐‘雙殼’治理底鼓技術與機理研究”及山西新景礦埋深450m的井下巷道為工程背景，以采礦學、巖體力學、彈塑性力學、斷裂力學等理論為基礎，通過相似材料模擬、理論分析、數值模擬、現場實測及工程實踐等手段對煤礦高地應力巖巷底鼓產生機理及其特征開展了實驗研究，提出了適合于煤礦高地應力巖巷底鼓的支護技術和方法，且對提出方案進行比較分析，確定其可行性及優(yōu)越性。本文的研究內容主要包

3、括以下幾個方面:
　　 對三種常規(guī)地應力環(huán)境下不同機理類型的巷道底鼓進行闡述及分析，比較高地應力環(huán)境下巷道底鼓的特征，對高地應力及水平應力對巷道底鼓的影響進行分析，總結出既要強化底板淺部圍巖，防止底板淺部圍巖破壞及二次水平應力對底板圍巖的影響，亦要阻止巷道底板深部圍巖應力向巷道底板淺部圍巖傳播的新的巷道底板支護理念，提出了巷道圍巖“雙殼”支護概念與機理，并得出連續(xù)雙殼支護即深淺注漿殼結合錨索束共同支護。
　　 對高地應力

4、巖巷底鼓機理及治理研究的相似模擬實驗進行設計，闡述實驗的目的、原理、過程及實驗結果處理方式等問題。對自相設計并改造的新型CM250/18試驗臺及相似材料配比試驗進行介紹，設計完成相似模擬材料試驗的邊界條件及測試系統(tǒng);并對數值模擬試驗進行設計，且明確最終試驗結果的交叉對比分析方式。
　　 通過相似模擬實驗對側壓系數分別為1.0和1.2情況下，原支護及連續(xù)雙殼支護情況下巷道圍巖的應力和位移量進行比較分析，說明連續(xù)雙殼支護支護方式的可

5、行性及優(yōu)越性，且對裸巷情況下巷道圍巖的應力變化進行分析，說明高地應力環(huán)境下巷道圍巖出現的新的特征并對其進行分析。
　　 對五種不同支護形式下，四種不同水平應力（λ=0.8、1.0、1.2、1.5）情況下，從開挖到巷道最終穩(wěn)定過程中巷道圍巖中垂直位移、水平位移、垂直應力、水平應力和塑性區(qū)五個項目相應的數值及截圖進行交叉比較分析，研究了不同側壓系數對巷道底鼓的影響及不同支護形式對巷道底鼓的支護效果，且結果與相似模擬實驗所得結果基本一