以河南城郊煤矿含软弱夹层千米埋深巷道围岩非对称变形破坏为背景，基于自主研发的巷道围岩结构失稳全过程物理模拟试验系统，采用超声波与数字照相等探测手段，系统研究了软弱夹层位于巷道顶、底板不同位置时，支护与未支护巷道围岩应力场、位移场、松动圈演化及非对称变形破坏机理。通过将超声波速突变位置定义为松动圈厚度边界值，反映围岩破裂特征及松动演化规律。研究结果表明：当软弱夹层位于顶、底板不同位置时，未支护巷道围岩最大松动圈分别位于顶-帮和底板处，支护后顶-帮和底板松动圈厚度分别减小了9.09%～50.00%和12.00%～75.00%，对应的顶底板围岩应力释放率分别下降40%～60%和35%～60%。未支护时巷道围岩呈明显非对称性变形破坏特征，常规的对称支护方式尽管整体上提高了围岩的刚度和强度，使得松动圈形状趋于均匀化，但巷道非对称变形破坏特征显著。基于此，提出深部穿越软弱夹层巷道围岩局部非对称加强支护以实现巷道全断面等强协同支护的解决思路，并开展了工业性试验，应用效果良好。

国家自然科学基金资助项目(51734009,52074259,52174092)；江苏省政策引导类计划“一带一路”创新合作资助项目(BZ2020066)；

1 工程背景
2 深部缓倾软弱夹层围岩变形演化
2.1 试验系统与数据采集方法
2.2 相似材料及相似参数的确定
2.3 试验方案与模型浇筑
2.4 试验结果与分析
(1)围岩应力场演化特征
(2)围岩位移场演化特征
(3)围岩破坏形态与超声波速特征
3 含软弱夹层围岩非对称协同支护
3.1 全断面等强支护原理及设计方法
3.2 非对称差异化支护作用分析
4 工业性试验
5 结论

朱俊福,尹乾,张京民,靖洪文.深部缓倾软弱夹层巷道围岩变形演化与非对称支护[J].采矿与岩层控制工程学报,2022,4(05):47-61.DOI:10.13532/j.jmsce.cn10-1638/td.20220803.001.