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煤炭一直占我国能源的70%以上,在国民经济建设中占有举足轻重的地位。由于煤层的赋存条件复杂,大倾角巷道普遍存在。能否解决好大倾角巷道的支护问题,是大倾角巷道顺利开掘和安全生产的关键,迫切需要深入的研究和探索。 通过理论分析,研究了影响巷道稳定性的因素及巷道围岩变形破坏机制,分析了耦合支护的作用机理。应用FLAC3D软件,对不同岩层倾角下巷道围岩变形破坏进行了数值模拟分析,研究了大倾角巷道围岩非对称变形破坏机制。得出巷道断面非对称变形破坏的关键部位。基于上述研究提出非对称耦合控制对策,即在锚网索耦合支护的基础上,利用锚索、底角锚杆等对产生差异性变形破坏的关键部位进行加强支护,从而达到控制巷道非对称变形的目的。研究分析了不同支护方式及支护参数对巷道稳定性的影响。通过对大倾角回采巷道的三种常见断面进行数值模拟和力学分析,将巷道断面形状优化为偏心圆弧拱形巷道。工程应用结果表明,通过对偏心圆弧拱形巷道围岩变形破坏的关键部位进行非对称耦合支护,可以有效地消除巷道围岩关键部位产生的差异性变形,巷道围岩稳定性大大提高。获得了较好的经济效益和社会效益,为同类巷道支护提供了重要借鉴和经验。