李江锋，武少鹏，侯旭斌

(1.潞安环能股份有限责任公司，山西 长治 046204；2.潞安化工集团 健康安全环保部，山西 长治 046204)

近几十年来，巷道围岩控制理论及技术特别是采用锚杆支护治理底鼓，一直是采矿工程学科的重大研究方向，随着煤炭进入深部开采，巷道底板出现了类似于煤层巷道的复合顶板，由于复合底板岩层层间的粘结力比较小,当受到两帮围岩的挤压以及下部岩层向上移动的作用下,底板岩层将会失稳并向巷道内弯曲,它是复合底板巷道底鼓的一个重要原因。复合底板其实是几层软弱岩层的组合，如果采用底板锚索将其组合再让锚索嵌入深部稳定岩层中就可以有效控制此类底鼓[1]。

1 底板锚索支护的力学机理

根据不同岩性组成的复合底板，在矿山压力作用下，巷道底板压力成不均匀性衰减，巷道底板变形量和变形速度出现离值差，导致软弱层产生离层，通过对底板围岩进行整体加固，形成复合底梁，可以恢复底板三向应力平衡，实现整体稳定目的[2]。采用锚索支护底板的力学机理就是将复合底板软弱夹层形成整体的承载结构，有效控制底板变形，力学模型见图1。

图1 底板锚索支护力学模型

底板岩层h1下部承受垂直向上的分布力，两端作用有由于两帮下沉产生的水平挤压力，在分布载荷的作用下，底板岩层h1的弹性曲面微分方程满足：

(1)

式中：ω为岩层h1的挠度；E1I1为岩层h1抗弯刚度；q为发生底鼓范围岩层的折断分布载荷。

在一般情况下，q是x的函数。……