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冲击地压和高动能矸石冲击会导致井底原煤仓仓壁防护衬板损毁、钢筋混凝土失效和围岩塌陷。为解决大块矸石对衬板造成的损害,设计了预应力金属微晶陶瓷复合衬板,并与微膨胀高强度灌浆料以及围岩锚杆形成整体结构加固拱。这种设计不仅改善了锚固区域围岩的力学性能和应力状态,还控制了围岩的变形和破坏,并有效地抵御了冲击地压引起的剪涨扩容和围岩塌陷。通过建立膨胀应力与高强灌浆料膨胀率以及膨胀介质厚度因子之间的数学模型,为膨胀应力可设计性提供了一种方法。