为设计软岩复合顶板巷道支护方案,以山西某煤矿为例,了解软岩复合顶板巷道支护原理,应用普式平衡拱理论和组合拱理论计算得出巷道的支护参数,并通过建立数值模型,设计正交实验,比较验证了理论计算支护参数的可行性,最后提出了设计支护参数,为该矿顶板巷道的支护提供了支护参数。

王洼二矿大断面松动圈厚度为1.58 m,属于大松动圈Ⅳ类围岩,该断面运用金属网顶、网下支护理论为依据,通过理论计算和数值模拟,优化巷道断面,提出新的支护方案。通过数值模拟验证在新的支护参数下巷道围岩的应力分布及位移变化状况,最终提出合理的"锚网索带耦合强化"支护方案。将优化之后的方案进行工业性试验,经现场实测巷道开挖支护后围岩内部及表面位移和锚杆、锚索受力的变化情况,检验了支护设计的效果。结果表明,各项指标均在合理的变化范围之内,支护效果良好。