深井矩形巷道圍巖應(yīng)力分布規(guī)律及支護(hù)優(yōu)化

楊 寧，趙美霞，黃玉兵

(1.江蘇建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院 建筑建造學(xué)院，江蘇 徐州 221116；2.江蘇建筑節(jié)能與建造技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇 徐州 221116；3.中國礦業(yè)大學(xué)(北京) 深部巖土力學(xué)與地下工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100083)

受所處的地應(yīng)力環(huán)境、服務(wù)年限、地質(zhì)條件等因素的影響，我國的巷道斷面形狀以圓形、矩形、梯形、拱形、直墻半圓拱形等[1]為主。矩形巷道在開挖、支護(hù)方面具有快速、簡便的優(yōu)勢(shì)，且斷面利用率高，但矩形巷道易產(chǎn)生應(yīng)力集中，承載能力和穩(wěn)定性較差，因此多被用于服務(wù)年限相對(duì)較短的回采巷道[2-3]。傳統(tǒng)求解方法很難得到精確的矩形巷道應(yīng)力解析解[4]，特別是大埋深矩形巷道，其圍巖應(yīng)力分布更復(fù)雜，巷道穩(wěn)定性控制更加困難[5-6]。

在矩形巷道圍巖應(yīng)力分布方面，國內(nèi)外學(xué)者[7-9]通過理論計(jì)算、數(shù)值模擬等手段取得了一系列重要的研究成果。MUSKHELISHVILI[10]提出了通過復(fù)變函數(shù)法求解非圓形孔口彈性問題的基本原理與一般解法；施高萍[11]等利用復(fù)變函數(shù)分析法和映射函數(shù)法，計(jì)算了不同側(cè)壓系數(shù)和跨高比下矩形孔口的應(yīng)力值，并得到了兩種影響系數(shù)對(duì)孔邊應(yīng)力分布的影響規(guī)律；趙凱[12]等采用多角形法進(jìn)行矩形巷道的映射函數(shù)逼近，并采用復(fù)變函數(shù)解法得到了巷道圍巖周邊應(yīng)力的分布及變化規(guī)律；李廷春[13]等利用FLAC3D有限差分軟件中的Cvisc模型，模擬了矩形巷道的變形破壞過程，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)結(jié)果，得到了巷道各部位的破壞模式。在巷道的穩(wěn)定性控制方面，范子儀[14]等研究了不同煤柱尺寸下采動(dòng)巷道圍巖塑性區(qū)分布形態(tài)及應(yīng)力分布特征，提出了“提升支護(hù)層次、優(yōu)化大變形區(qū)域支護(hù)”為核心的支護(hù)方案；郭平[15]等在優(yōu)化巷道斷面基礎(chǔ)上提出了3種巷道支護(hù)方案，并采用數(shù)值模擬方法對(duì)各方案的可靠性進(jìn)行對(duì)比分析，獲得了優(yōu)化支護(hù)方案；王志[16]等提出一種端部擴(kuò)孔錨固方法，并通過理論模型及數(shù)值計(jì)算，分析了端部擴(kuò)孔錨固界面應(yīng)力分布、脫錨長度擴(kuò)展及端面擠壓應(yīng)力分布，研究了不同錨固方式巷道圍巖變形、應(yīng)力集中特征；謝龍[17]等采用理論分析、數(shù)值模擬等研究方法，對(duì)寸草塔二礦31204工作面回采巷道超前錨索支護(hù)的注漿壓力、注漿時(shí)間及注漿間排距等參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)；王琦[18]等基于現(xiàn)場(chǎng)錨注擴(kuò)散試驗(yàn)和數(shù)值模擬，提出深部巷道錨注支護(hù)設(shè)計(jì)方法；陳定超[19]等采用現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研、數(shù)值模擬和工業(yè)性試驗(yàn)等手段，揭示了巷道斷面尺寸效應(yīng)和構(gòu)造應(yīng)力強(qiáng)弱效應(yīng)對(duì)大斷面巷道圍巖災(zāi)變的誘導(dǎo)機(jī)理，提出了以“頂板強(qiáng)壓支護(hù)+兩幫注漿加固+底角錨注阻隔”為核心技術(shù)的巷道圍巖穩(wěn)定控制對(duì)策；張懿[20]等結(jié)合具體工程背景分析厚煤切頂巷道頂板采動(dòng)失穩(wěn)特征，提出了以單體液壓支柱支護(hù)為承載結(jié)構(gòu)的厚煤切頂巷道頂板支護(hù)控制對(duì)策，并構(gòu)建了單體支柱頂板承載力學(xué)模型；李國鋒[21]等采用FLAC3D軟件建立了粗糙錨固結(jié)構(gòu)面數(shù)值模型開展剪切試驗(yàn)，并對(duì)錨固系統(tǒng)的剪切特性以及受力變形和破壞特征進(jìn)行了系統(tǒng)研究；劉兵晨[22]等基于巖層控制關(guān)鍵層理論，分析了綜放工作面沿空留巷上覆巖層結(jié)構(gòu)特征，獲得上覆巖層活動(dòng)規(guī)律。

上述研究成果豐富了矩形巷道圍巖應(yīng)力求解和分析手段，針對(duì)的多是穩(wěn)定圍巖的應(yīng)力分布和演化規(guī)律，控制手段多為加強(qiáng)錨桿(索)支護(hù)或圍巖注漿。隨著煤炭開采向深部發(fā)展，工程地質(zhì)條件多變，泥巖段分布廣泛，圍巖大變形災(zāi)害頻發(fā)，因此，深井巷道圍巖應(yīng)力分布規(guī)律和穩(wěn)定性控制仍有待進(jìn)一步研究。

基于此，筆者以趙樓煤礦5302工作面軌道巷為工程背景，基于復(fù)變函數(shù)理論分析矩形巷道圍巖應(yīng)力，分析不同埋深、不同寬高比、不同圍巖條件下巷道圍巖應(yīng)力分布特征，對(duì)巷道幫部不同深度圍巖進(jìn)行穩(wěn)定性分析，從改善圍巖力學(xué)性質(zhì)和優(yōu)化支護(hù)參數(shù)兩方面提出巷道支護(hù)優(yōu)化方案，并開展數(shù)值和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)驗(yàn)證。

1 圍巖應(yīng)力分析模型的建立

1.1 工程背景

趙樓煤礦位于山東省巨野煤田，該礦5302工作面位于五采區(qū)中部，平均埋深856.7 m。最大水平應(yīng)力約為34 MPa，約為垂直應(yīng)力的1.36倍。西邊與未開采的5303工作面相鄰，東邊與已開采的5301工作面相鄰，如圖1所示。軌道巷頂?shù)装鍘r層以粉細(xì)砂巖、細(xì)砂巖和泥巖為主，其中泥巖層巖體裂隙發(fā)育，結(jié)構(gòu)松散，整體強(qiáng)度低。

圖1 5302工作面巷道平面圖Fig.1 Plane figure of 5302 working face

5302工作面軌道巷為矩形巷道，該巷道凈寬和凈高分別為4 800 mm和3 800 mm，采用錨網(wǎng)+錨索+鋼梯的全錨支護(hù)形式。工作面回采期間，巷道變形破壞嚴(yán)重，破壞位置主要集中于巷道兩幫和頂板肩角處，具體表現(xiàn)為幫部劇烈臌出、金屬網(wǎng)撕裂、頂板肩角沉降、頂板錨桿(索)失效等，現(xiàn)場(chǎng)破壞情況如圖2所示。

圖2 現(xiàn)場(chǎng)破壞情況Fig.2 The filed destructiou situation

1.2 圍巖應(yīng)力分析模型

(1) 基本假設(shè)

巷道周邊設(shè)為無限平面區(qū)域，忽略支護(hù)阻力影響，將圍巖受力問題簡化為平面應(yīng)變問題。

(2) 模型建立

矩形巷道周邊圍巖在開挖之后，其圍巖應(yīng)力會(huì)重新分布。建立的力學(xué)計(jì)算模型如圖3所示，其中q1為水平外力，q2為垂直外力，設(shè)矩形巷道的寬度和高度分別為a和b。

圖3 矩形巷道圍巖應(yīng)力簡化力學(xué)模型Fig.3 Simplified mechanical model of surrounding rock stress in rectangular roadway

(3) 圍巖應(yīng)力分析模型

利用復(fù)變函數(shù)理論[23]和保角變換方法[12,24]，通過映射函數(shù)Z=ω(ζ)將矩形巷道在Z平面上所占區(qū)域變換為ζ平面上的中心單位圓進(jìn)行圍巖應(yīng)力的計(jì)算，如圖4所示，從而推導(dǎo)出矩形巷道圍巖在彈性狀態(tài)下的應(yīng)力解。

圖4 矩形平面Z到單位圓ζ平面的映射Fig.4 Mapping from rectangular plane Z to unit circle ζ plane

計(jì)算過程中，將Z平面上矩形巷道各點(diǎn)映射到ζ平面上中心單位圓內(nèi)[12]，僅取前3項(xiàng)進(jìn)行計(jì)算，則

式中，β為復(fù)數(shù)，R為實(shí)數(shù)，與矩形巷道寬高比c有關(guān)。

針對(duì)矩形巷道的平面應(yīng)變問題，首先對(duì)φ(ζ)和ψ(ζ)兩個(gè)復(fù)勢(shì)解析函數(shù)進(jìn)行求解，進(jìn)而通過以上兩個(gè)解析函數(shù)表達(dá)巷道圍巖應(yīng)力，求解的一般公式[13]為

式中，和分別為矩形孔口邊界上x，y方向面力之和；B，B'+iC'為常數(shù)，與矩形孔口遠(yuǎn)場(chǎng)應(yīng)力有關(guān)。為方便計(jì)算引入記號(hào)f0

式中，和分別為矩形孔口邊界上沿x，y方向的分布面力。

將式(5)代入式(2)～(4)，求解得到φ(ζ)和ψ(ζ)，代入式(7)，并用式(6)求解曲線坐標(biāo)中矩形孔口的圍巖應(yīng)力分量σθ，σρ，τρθ。

2 圍巖應(yīng)力分析與支護(hù)方案優(yōu)化

以5302工作面為背景，取平均垂直外力q2為25 MPa和側(cè)壓系數(shù)λ為1.36，利用矩形巷道圍巖應(yīng)力分析模型，對(duì)不同埋深、不同寬高比、不同圍巖力學(xué)參數(shù)下巷道圍巖應(yīng)力特征進(jìn)行分析，提出優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。

2.1 圍巖應(yīng)力狀態(tài)分析

(1) 不同埋深

固定巷道的寬度和高度分別為a=4.8 m 和b=4 m，垂直外力2q=Hγ(取γ=25 kN/m3，H為巷道埋深)。選取巷道埋深分別為700，800，900，1 000 m四組模型對(duì)巷道圍巖應(yīng)力分布進(jìn)行分析，變化規(guī)律如圖5所示。

圖5 不同埋深下矩形巷道圍巖應(yīng)力變化規(guī)律Fig.5 Stress change chart of surrounding rock of rectangular roadway under different depth of burial

由圖5可知，巷道圍巖應(yīng)力受埋深H的影響十分顯著。埋深對(duì)肩角區(qū)域的應(yīng)力集中程度影響最為明顯，且隨埋深的增大應(yīng)力值不斷增大；兩幫及頂?shù)装逄幍膽?yīng)力受埋深的影響相對(duì)較小且隨埋深的增大，其應(yīng)力增長幅度較小。其中，巷道肩角區(qū)域的應(yīng)力變化幅度最大，且同一位置的應(yīng)力在不同埋深H的作用下表現(xiàn)為兩幫的變化幅度大于頂?shù)装宓淖兓取?/p>

(2) 不同寬高比

固定巷道高度b為4 m，選取巷道寬度a為2.8，3.6，4.0，4.8 m和5.6 m，即巷道寬高比c分別為0.7，0.9，1.0，1.2和1.4共5組計(jì)算模型。5組模型的計(jì)算系數(shù)見表1[24]，利用Matlab數(shù)學(xué)軟件對(duì)前述解析式進(jìn)行編輯，對(duì)每組模型的圍巖應(yīng)力特征進(jìn)行分析，得到不同寬高比下矩形巷道圍巖應(yīng)力變化規(guī)律，如圖6所示。

表1 不同寬高比c下保角變換參數(shù)的計(jì)算系數(shù)Table 1 Computational coefficients of conformal parameters under different width-height ratios c

圖6 不同寬高比下矩形巷道圍巖應(yīng)力變化規(guī)律Fig.6 Stress variation pattern of surrounding rock of rectangular roadway under different width-height ratio

由圖6可知，映射角度在40°～45°時(shí)應(yīng)力達(dá)到最大值，說明肩角區(qū)域的圍巖應(yīng)力集中程度最為明顯，頂?shù)装寮跋锏纼蓭偷膰鷰r應(yīng)力較小。寬高比c對(duì)矩形巷道圍巖應(yīng)力值和分布特征影響較小，其中幫部應(yīng)力隨寬高比的增大而增大，且變化幅度基本一致，但頂?shù)装逄帒?yīng)力隨寬高比的增大而減小。當(dāng)側(cè)壓系數(shù)λ固定時(shí)，肩角處應(yīng)力在0＜c≤1.0時(shí)單調(diào)遞增，且c=1.0時(shí)應(yīng)力取到極大值，在c＞1.0時(shí)單調(diào)遞減。

(3) 不同圍巖參數(shù)

通過上述分析可知，不同埋深和不同寬高比下矩形巷道幫部圍巖應(yīng)力大于頂?shù)装鍑鷰r應(yīng)力，且現(xiàn)場(chǎng)原支護(hù)方案表現(xiàn)為巷道兩幫變形破壞程度最大。因此，主要針對(duì)巷道幫部圍巖穩(wěn)定狀態(tài)進(jìn)行分析，選取巷道幫部θ=0°這條映射路徑，通過式(8)[25]，作此映射路徑上不同內(nèi)摩擦角和黏聚力條件下的圍巖穩(wěn)定性系數(shù)分布曲線，如圖7所示。分析巷道幫部圍巖的穩(wěn)定性，其中，穩(wěn)定性系數(shù)為負(fù)值時(shí)表明巷道圍巖處于安全狀態(tài)。

圖7 不同圍巖參數(shù)下穩(wěn)定性系數(shù)隨巷道表面距離變化曲線Fig.7 Curves of risk factors with distance from the roadway surface under different surrounding rock parameters

式中，f(ρ, ,θ φ）為圍巖穩(wěn)定性系數(shù)；φ為巖體內(nèi)摩擦角；1σ為最大主應(yīng)力，MPa；3σ為最小主應(yīng)力，MPa。

由圖7可知：①隨著圍巖內(nèi)摩擦角的增大，巷道同一位置處，穩(wěn)定性系數(shù)逐漸降低并趨于負(fù)值，圍巖由外向內(nèi)快速趨于穩(wěn)定狀態(tài)。說明內(nèi)摩擦角增大一定程度上可以提高圍巖的承載能力，從而降低巷道圍巖失穩(wěn)破裂的可能性。②黏聚力由0.25增大至0.50時(shí)，圍巖穩(wěn)定性系數(shù)下降最多，且很快趨于負(fù)值，但黏聚力增大至0.75和1.00時(shí)，其穩(wěn)定性系數(shù)曲線變化趨勢(shì)與0.50時(shí)相差不大，說明對(duì)某一巖體，在一定物理力學(xué)參數(shù)范圍內(nèi)提高黏聚力可有效提高其穩(wěn)定性，但超出范圍后提升能力有限，且弱于內(nèi)摩擦角。綜上，在一定范圍內(nèi)提高圍巖力學(xué)參數(shù)可有效降低幫部圍巖穩(wěn)定性系數(shù)，提升巷道整體穩(wěn)定性。

2.2 矩形巷道支護(hù)方案優(yōu)化

由巷道圍巖應(yīng)力特征及幫部圍巖穩(wěn)定性分析可知，矩形巷道肩角區(qū)域的圍巖應(yīng)力集中程度最為明顯，提高圍巖參數(shù)對(duì)圍巖整體穩(wěn)定性及承載能力有一定促進(jìn)作用。因此，從優(yōu)化錨桿支護(hù)參數(shù)和提高圍巖力學(xué)性質(zhì)兩方面對(duì)巷道尤其是幫部圍巖進(jìn)行支護(hù)優(yōu)化。

(1) 錨桿參數(shù)設(shè)計(jì)

巷幫作為頂板承載基礎(chǔ)，是巷道圍巖承載結(jié)構(gòu)中豎向荷載的主要承載者，減小巷道圍巖豎向荷載能夠有效控制煤幫變形。

針對(duì)破碎圍巖，通過懸吊理論確定錨桿的長度，即

式中，l為錨桿設(shè)計(jì)長度，m；l1為錨桿錨固長度，m，l1=nh0，n為安全系數(shù)，h0為冒落拱高度；l2為錨桿有效長度，m；l3為錨桿外露長度，m。

為保證支護(hù)過程中錨桿的可靠性，其有效長度應(yīng)大于冒落拱高度，即l2≥h0。

巷道開挖后，應(yīng)力重新分布導(dǎo)致圍巖不斷破碎，形成以巷道為中心的冒落拱[26]，并在圍壓作用下不斷擴(kuò)大?；跇O限平衡原理和普氏理論，且考慮到計(jì)算結(jié)果的可靠性，利用式(10)對(duì)錨桿參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。

式中，A為巷道寬度的1/2，m；b為巷道高度，m；fφ為巖體的內(nèi)摩擦角；f為頂板巖層的普氏系數(shù)；m為安全系數(shù)，一般取1.5～2.0。

(2) 圍巖力學(xué)參數(shù)

研究表明注漿能夠提高圍巖力學(xué)參數(shù)和巷道穩(wěn)定性。原支護(hù)方案僅采用錨桿(索)加固巷道，未對(duì)巷道進(jìn)行注漿加固。在優(yōu)化方案中，選用中空注漿螺紋錨桿，以水泥單漿液為主，水灰比為0.5∶1，同時(shí)加入質(zhì)量為水泥用量1.5%的減水劑，注漿壓力控制在2～3 MPa。

參考已有研究中關(guān)于破碎煤巖體注漿加固試驗(yàn)及注漿后參數(shù)的選取方法[27-30]，煤巖體在注漿加固后彈性模量、黏聚力、抗拉強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼?.5～2.0倍，內(nèi)摩擦角增加3°～5°，泊松比減小0.02～0.05?？紤]到實(shí)際注漿加固的效果，其有效加固區(qū)內(nèi)各圍巖參數(shù)均取較小值，具體見表2。

表2 5302工作面矩形巷道地層圍巖參數(shù)Table 2 Mechanical parameters of surrounding rock in stratum of rectangular roadway in 5302 working face

(3) 優(yōu)化方案設(shè)計(jì)

① 原支護(hù)方案

頂板錨桿為?22 mm×2 500 mm的KMG500高強(qiáng)左旋無縱筋螺紋鋼錨桿，間排距850 mm× 800 mm；頂板錨索為?22 mm×6 200 mm高強(qiáng)低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絞線及配套鎖具，間排距1 700 mm× 1 600 mm。

幫部采用?22 mm×2 500 mm的KMG400左旋無縱筋全螺紋錨桿，間排距800 mm×800 mm；實(shí)體煤側(cè)及沿空側(cè)幫部設(shè)置的錨索直徑22 mm，排距設(shè)置為1 600 mm，長度為6.2，3.5 m，原支護(hù)方案見圖8。

圖8 原支護(hù)方案Fig.8 Initial supporting plan

② 優(yōu)化方案

基于對(duì)錨桿參數(shù)設(shè)計(jì)和圍巖參數(shù)的改善分析，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地層條件和施工情況，提出以下優(yōu)化方案：兩幫采用?22 mm×3 000 mm的注漿錨桿進(jìn)行注漿加固，間排距為1 600 mm×1 600 mm，漿液水灰比為0.5∶1，注漿壓力不超過3 MPa；頂板錨桿改用?22 mm×3 000 mm的高強(qiáng)螺紋錨桿，頂板其他支護(hù)參數(shù)與原方案一致，幫部注漿錨桿補(bǔ)強(qiáng)方案如圖9所示。

3 支護(hù)效果數(shù)值模擬分析

為了驗(yàn)證優(yōu)化方案的控制效果，利用FLAC3D有限差分軟件對(duì)原支護(hù)方案和優(yōu)化方案進(jìn)行模擬，以指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)矩形巷道支護(hù)方案設(shè)計(jì)。

(1) 模型建立建立如圖10所示的巷道模型。依據(jù)表2中圍巖參數(shù)對(duì)各地層賦值，按平面應(yīng)變問題進(jìn)行分析。對(duì)錨固加固區(qū)進(jìn)行模擬優(yōu)化時(shí)，依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)錨注試驗(yàn)的注漿加固范圍[31]，參考文獻(xiàn)[32-34]的研究成果，設(shè)置兩側(cè)有效加固范圍為1.20 m。

(2) 圍巖應(yīng)力對(duì)比分析

原方案與優(yōu)化方案下巷道圍巖的最大、最小主應(yīng)力模擬結(jié)果，如圖11和圖12所示。

圖12 最小主應(yīng)力結(jié)果Fig.12 Comparison diagram of minimum principal stress

由圖11和圖12可知，矩形巷道4個(gè)肩角區(qū)域的圍巖有明顯的壓應(yīng)力集中現(xiàn)象。相較于原支護(hù)方案，可以觀察到隨著優(yōu)化方案支護(hù)強(qiáng)度的提高，圍巖應(yīng)力集中區(qū)逐漸靠近巷道，分布范圍減小，說明注漿在一定程度上充填了破碎巖體裂隙，提高了圍巖完整性，同時(shí)在巷道周邊形成了有效承載結(jié)構(gòu)，抑制了圍巖內(nèi)部應(yīng)力的過度集中。

(3) 圍巖變形對(duì)比分析

原方案與優(yōu)化方案下巷道圍巖的水平位移和垂直位移模擬結(jié)果，如圖13和圖14所示。

由圖13和圖14可知，圍巖變形主要集中在巷道表面至圍巖內(nèi)部5.0 m內(nèi)，巷道兩幫變形量大于頂?shù)装逄巼鷰r變形量。提取巷道變形最大值可知，原方案最大水平位移和垂直位移為407 mm和299 mm，優(yōu)化方案最大水平和垂直位移為273 mm和204 mm，分別降低了32.9%和31.8%，控制效果顯著。

4 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

為進(jìn)一步驗(yàn)證“頂板錨桿加強(qiáng)、巷幫注漿加固”破碎圍巖條件下錨注支護(hù)參數(shù)設(shè)計(jì)的可行性，在5302軌道巷開展了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，如圖15所示。對(duì)巷道收斂變形進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，結(jié)果如圖16所示。

圖15 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)Fig.15 Field test

圖16 巷道收斂監(jiān)測(cè)曲線Fig.16 Displacement change of roadway surface

分析圖16可知，巷道收斂變形在56 d左右趨于穩(wěn)定，兩幫變形量約2 5 6 m m，頂板沉降量約197 mm。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明，采用頂板錨桿加強(qiáng)、巷幫注漿加固方案有效控制了巷道圍巖變形。

5 結(jié) 論

(1) 基于復(fù)變函數(shù)理論，分析了不同寬高比和埋深下矩形巷道圍巖應(yīng)力分布特征，結(jié)果表明：矩形巷道肩角處應(yīng)力集中現(xiàn)象明顯，應(yīng)力值從大到小依次為：肩角＞兩幫＞頂?shù)装?；寬高比c對(duì)巷道圍巖應(yīng)力的影響較小，但埋深對(duì)巷道圍巖應(yīng)力的影響非常顯著。

(2) 對(duì)原支護(hù)方案下變形破壞最為嚴(yán)重的巷道幫部進(jìn)行穩(wěn)定性分析表明，改善圍巖內(nèi)摩擦角和黏聚力可以提高巷道圍巖的穩(wěn)定性及承載能力。基于此，從錨桿參數(shù)和圍巖性質(zhì)兩方面進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化，指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)工程。

(3) 采用FLAC3D有限差分軟件模擬了原支護(hù)方案和優(yōu)化方案，對(duì)比分析了兩種方案下的圍巖應(yīng)力和變形，數(shù)值模擬和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)結(jié)果表明：優(yōu)化方案的巷道幫部變形比原方案降低了32.9%，控制效果明顯，驗(yàn)證了優(yōu)化方案的合理性。