针对圆弧平顶这类极少出现的特殊巷道断面力学特性不明,原支护方案及一般返修方案无法满足围岩稳定控制要求等问题,基于极限分析理论建立相应的巷道顶板力学模型,算例分析不同参数对顶板稳定性的影响规律;根据巷道不同地段现场变形破坏情况,针对性地提出"不同地段分区控制,关键部位加强支护,破碎围岩注浆加固,极端条件联合支护"的返修控制对策,设计相应的返修方案并进行现场应用。研究结果表明:采用注浆加固等措施提高岩体力学参数,改进主动支护构件强度或者采用高强高刚的被动支护构件提高支护阻力,均能有效提高巷道圆弧平顶的稳定性。基于现场巷道变形破坏情况,将返修地段划分为严重破坏区、一般破坏区、局部破坏区和潜在破坏区,对严重破坏区设计联合支护返修方案,巷道控制效果显著,最大变形量没有超过40 mm;其他返修区段采用注浆加固后,除个别地段变形稍大外,基本控制在50 mm以内,总体上满足使用要求。研究成果可为类似巷道支护设计及返修提供指导与参考。

国家自然科学基金项目（51904006,41941018,51927807）；山东省重大科技专项（2019SDZY04）；安徽建筑大学科研项目（2019QDZ03）；

1 工程背景
1.1 工程概况
1.2 原支护方案下现场变形破坏
2 巷道顶板稳定性力学分析
2.1 圆弧平顶力学模型建立及稳定曲线计算
2.2 圆弧平顶稳定性算例分析
3 围岩返修控制对策及方案
3.1 围岩返修控制对策分析
3.2 巷道返修分区划分
3.3 巷道返修技术路线及方案设计
3.4 围岩返修效果分析
4 结论

潘锐,王雷,蔡毅,王凤云,黄厚旭,许硕,张皓杰,张朋.深部巷道平顶稳定性分析及返修控制研究[J].采矿与安全工程学报,2021,38(04):756-765.