巷道顶板离层力学模型与围岩失稳研究

采用锚杆+锚索复合支护形式，对大松动圈地质条件下巷道的掘进和使用中巷道变形问题进行优化。通过监测设备对回风巷围岩变形数据分析，发现巷道围岩变形量较小，且主要影响范围在距工作面40 m以内，满足巷道使用要求。

随着监测技术的数字化和信息化程度不断提高，获得的大尺度采空区围岩损伤演化过程数据变得更加丰富。图形、矢量等多种数据格式的信息量呈现数量级增加。利用小波变换、固体断裂非平衡统计和神经网络理论对非线性采空区围岩断裂失稳信号进行数据挖掘和综合分析，有助于全面理解和预测采空区围岩体损伤演化过程。

基于平衡路径，通过分支点失稳分析压杆的稳定性。

针对深部煤层开采过程中可能出现的动力灾害，如量级大、破化程度高等问题，采用理论分析方法。首先，利用王家山煤矿深部急倾斜煤层开采的微震数据，通过CMEAS算法优化微震台网布局，得到最佳解。其次，建立了综合微震多参数预警指标体系，并根据实际监测数据制定危险判断标准。最后，在最优微震台网下，基于实地监测数据，探讨了工作面顶底板岩层及正前煤层震动的时空演化规律。另外，采用数值计算模拟了工作面开采过程中煤岩体位移场和应力场的变化，以及周边断层的活化模式，揭示了深部开采对力学响应的影响规律。

针对潘四东煤矿11513大倾角工作面煤壁片帮、支架滑移倾倒和顶板大面积来压问题，通过理论分析、数值模拟和现场实测的研究方法，对厚硬顶板下大倾角软煤开采的灾变机制和防控技术进行了研究。研究结果显示，在厚硬顶板下大倾角软煤开采初期，围岩塑性破坏主要集中在煤壁和底板岩层；邻近工作面区域煤岩体位移表现出煤壁挤出位移量大于底板鼓起位移量大于顶板下沉位移量的特征。随着工作面推进距离增加，煤壁挤出位移量逐渐增大，导致煤壁片帮失稳的风险增加。根据围岩位移和变形破坏特征，结合现场观测，提出了两种厚硬顶板下大倾角软煤开采的灾害模式：一是“片帮-冒顶”主导的动态互馈失稳，二是冲击动力显现的瞬发性灾害。基于这些机制，采用了深孔预裂爆破初次放顶技术控制顶板运动，同时实施了煤壁注浆加固、支架防倒防滑以及“铺金属网+工字钢”辅助液压支架管理破碎直接顶等多重防治措施，以确保“支架-围岩”系统的稳定工作。经过一系列防治措施后，对支架工作阻力和煤壁片帮进行了统计分析。

煤与瓦斯突出的物理相似模拟实验是深入研究其机理的重要手段。目前，针对大尺寸实验装置的力学加载要求，研究者普遍采用多组液压缸分布加载或提高加载系统刚度及液压缸能力等方式进行优化。此外，利用COMSOL模拟软件的固体力学模块分析了不同压板结构对煤体应力变形的影响，结果显示，梯形结构压板能够提高加载系统施加应力的均匀性。

使用MATLAB读取电离层全电子含量（TEC）文件

本模型用于仿真地面车辆的横向和纵向动力学。

针对王楼煤矿二采区胶带下山软岩巷道多次修复仍难以维护的问题，通过收集巷道断裂锚杆，基于统计学原理对锚杆断裂位置及断口特征进行统计分析，结合巷道钻孔窥视结果，通过极限平衡方程计算得出巷道围岩塑性区范围，据此进一步分析了巷道围岩运动规律。研究结果显示，顶煤与顶板分界面附近的煤体破裂严重，失效锚杆主要以剪切裂纹发生在拱部，约占74.4%。因此，提升顶板处锚杆的抗剪能力是关键。巷道表面向内57~1329 mm为主要相对运动区域，693 mm处围岩相对运动最为剧烈，为支护参数研究提供了依据，并制定现场支护方案。现场应用表明，巷道变形量均控制在50 mm以内，该方法能有效保证巷道围岩长期稳定。