李颜， 高召宁， 陈登国， 谷文伟

(安徽理工大学 矿业工程学院， 安徽 淮南 232000)

0 引言

巷道开挖后，围岩的应力状态发生变化，由原本平衡状态下的空间应力状态演变成二维应力状态[1]。如果不及时采取支护措施，巷道围岩会产生变形，甚至发生冒顶、片帮等事故，严重制约矿井安全高效开采[2]。

众多学者对巷道围岩稳定性控制方法进行了相关研究。文献[3]分析了在不同原岩应力、围岩强度条件下通过提高锚杆预应力来增强支护强度。文献[4]通过试验和理论分析，探讨了锚杆支护对锚固范围岩体参数的影响及对锚固体的作用情况。文献[5]分析了巷道开挖后，破坏的原岩产生的松动圈，根据松动圈参数，研究巷道支护的合理性。文献[6]考虑承载结构对于巷道围岩的稳定效果，提出了不同阶段的支护原则和支护方法。文献[7]考虑到巷道开挖后围岩的原始平衡应力状态发生破坏，通过注浆改善围岩性质，提高围岩强度。

上述研究是将锚杆支护阻力均匀作用于巷道表面，较少考虑锚杆与围岩耦合形成的锚固承载层的等效支护力。本文通过分析围岩力学模型得出锚固承载层等效支护力的解析表达式及巷道围岩在锚固承载层作用下的弹性区与塑性区应力、塑性区半径和巷道围岩表面位移的解析表达式，分析锚固承载层对巷道围岩稳定性的影响，利用Flac3D软件对锚固承载层作用下的巷道围岩应力、塑性区半径和巷道表面位移进行数值模拟。……