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新疆铁喇矿区昊源煤矿主采B9煤层，为典型近距离煤层群，倾角较大，局部范围达40o以上，平均倾角28o，B9、B10煤层间距0.11～29.11m，平均6m，巷道顶板呈现板结构，顶板垮冒、高煤帮片帮破坏严重，对矿井的安全生产造成极大影响。本文以上述地质条件为工程背景，基于弹性理论建立了大倾角薄层顶板力学模型，分析了顶板极限跨距、下沉量。指出帮部煤体裂隙在压缩荷载作用下一般为翼裂纹扩展，形成层裂板结构，构建压杆侧向屈曲模型，得出了煤帮的压剪失稳特征。采用FLAC3D模拟了大倾角薄层顶板巷道围岩体变形破坏规律，基于锚杆协同强化控制原则，形成了高性能预拉力锚杆索支护技术体系。并应用到工程实践中，取得了良好的试验效果，主要成果如下：（1）建立层状顶板两端固支的“岩梁”模型，将顶板中部锚杆锚固段进入拉破坏作为顶板失稳的界定依据，利用弹性理论求解出巷道破坏极限宽度a，得出了顶板失稳的临界应力σcr，指出顶板临界应力与其几何尺寸及力学参数的关系，临界应力σcr与岩层跨厚比二次方成反比，是影响顶板稳定性的敏感因素。（2）基于损伤理论，分析了张开型、滑移型、撕裂型三种模型的裂纹尖端应力场的强度因子K。帮部煤体在压缩荷载作用下，裂纹一般为翼裂纹扩展成劈裂结构（滑移面），帮部围岩的损伤就由连续损伤转为局部损伤，形成层裂板结构。建立压杆侧向屈曲模型，研究了层裂板结构侧向压弯屈曲失稳规律。（3）根据整体、协同支护原则，形成了大倾角层状顶板巷道高性能预拉力锚杆索整体协同支护技术体系，主要关键技术是顶板高性能预应力锚杆索、高帮部锚杆桁架、帮顶基角斜拉锚索梁，高低帮锚杆索非对称支护，形成了高性能预拉力锚杆索整体协同控制技术体系。（4）采用FLAC3D模拟了试验巷道围岩变形破坏特征，具有明显的非对称性，高帮侧所受的侧压远大于低帮。无支护围岩移近量分别为顶板93.2mm、低帮侧为41mm，高帮侧为90mm，底板145mm；锚杆索支护后，围岩移近量分别为顶板68.9mm、低帮侧35.7mm，高帮侧57mm，底板90.0mm，维护效果明显。（5）设计了昊源煤矿904运输巷支护方案，有效控制了巷道围岩变形。相同巷道断面在相同的支护强度下，单位长度的锚网梁配锚索支护所需材料费用相比工字钢(按11#矿工钢来计算)架棚支护成本大幅度下降1000多元，效益显著。