巷道变形破坏、片帮冒顶等事故在地下工程中是最常见的。据不完全统计,煤矿事故中59%以上是巷道事故。究其原因,还是对巷道变形破坏规律认识不清、支护理论不完善,从而造成支护设计工程类比居多,缺乏科学的指导,巷道支护方式选择不合理,因而也就无法保证巷道在不同地质条件下稳定和安全使用。 本文在广泛了解煤矿巷道变形破坏方式及现有巷道支护方式的基础上,根据典型的地质条件,运用相似模拟理论,设计了合理的材料配比,进行了典型地质条件下不同支护方式的大比例三维相似模拟实验。实验过程中运用先进的测试仪器、科学的测试手段,观测了巷道围岩应力分布、围岩变形移动及围岩裂隙产生—扩展—贯通—破坏的全过程。 对围岩应力分布、变形移动及裂隙演化等测试数据分析整理后,研究了不同支护条件下,因巷道开挖及回采动荷载的影响,巷道围岩的应力分布形态、巷道顶底板移近量、两帮移近量及围岩运移规律、巷道围岩裂隙随加载过程的产生扩展贯通破坏的演化规律。其规律表现如下:随着采动荷载的增大, 1)无支护的裸体巷道:巷道周围煤岩体主要为拉应力分布,围岩破