随着煤矿开采深度的逐步增加,原岩应力的不断增大,导致围岩的稳定性越来越差,因此对于深部煤巷合理支护问题就显得尤为重要。而目前预应力锚杆在煤巷支护中已成为主要的有效支护方式,预应力锚杆压缩拱阻止围岩变形失稳也已成为共识。因此研究预应力锚杆压缩拱有效形成与合理布置参数,对于深部煤巷支护将具有重要的研究意义。本文仅从煤巷帮部的角度对不同岩性预应力锚杆压缩拱有效形成与合理支护参数进行研究。通过实验理论与数值模拟相互结合的方法首先分析不同岩性巷道帮部不同锚杆参数下围岩内的附加应力场情况,为了使分析具有代表性,围岩岩性取软弱煤岩与泥质砂岩,锚杆预应力分别取40kN、80kN、100kN、120kN,锚杆长度分别取1.5m、2.0m、2.2m、2.5m、2.8m,锚杆间距分别取0.4m、0.6m、0.8m、1.0m;然后从附加应力的分析结果中来分析不同岩性巷道帮部压缩拱的有效形成及结合原岩应力下支护位移情况来确定合理的预应力锚杆支护参数。利用数值模拟软件FLAC3D进行数值模拟,得出的数值模拟结果后,导入到后处理软件Tecplot中进行切片处理得到具体数据,然后利用绘图处理软件Origin对这些具体数据进行整理并绘制成图,得到附加应力曲线图。具体分析见正文,最后得出结论如下:锚杆预应力在软弱煤岩与泥质砂岩巷道中都显著影响着附加应力大小且都成正相关;预应力大于80kN时,附加应力大小都增长缓慢;虽然预应力在泥质砂岩中形成的附加应力峰值比软弱煤岩中大,但是其衰减速度比软弱煤岩中快。锚杆长度在软弱煤岩与泥质砂岩巷道中都显著影响着附加应力的扩散范围且都成正相关,但是由于泥质砂岩中附加应力衰减快,所以其有效扩散范围要比软弱煤岩中小。锚杆间距在软弱煤岩与泥质砂岩巷道中影响着锚杆间附加压应力叠加程度及区域连续性,在软弱煤岩中间距0.4m下叠加程度好,形成有效压缩拱;而在泥质砂岩中却刚刚叠加,叠加区域应力极小,不能形成有效压缩拱。最后结合原岩应力下的位移情况,确定锚杆支护的合理参数。具体见正文阐述,可为工程实际提供参考意义。图[59]表[5]参[58]