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本文针对煤矿深部巷道破碎围岩易发生非线性大变形的特征，采用可表征破碎岩体变形、运动特征的非连续介质方法，研究锚杆对破碎岩体的加固机理、加固效果及围岩稳定性控制对策。通过分析深部巷道围岩结构特征，建立适合表征深部破碎岩体的Voronoi离散块体模型，并研究其力学参数选取原则;研究破碎岩块的镶嵌作用及作用于节理面的锚杆受力状况，揭示锚杆对破碎节理岩体的加固机理，并借助离散元软件UDEC模拟锚杆对破碎岩体的加固效果;最后，结合淮南潘一东矿-848m水平西翼主胶带机大巷破碎围岩支护工程实践，进行深部破碎巷道围岩锚固数值研究，并将计算结果与支护试验进行对比。主要研究内容如下：
⑴通过分析深部地下巷道周边岩体结构特征，结合Voronoi图的多样性，提出适合描述深部破碎岩体的Voronoi离散块体模型，并研究该模型力学参数校准方法。通过分析模型力学参数的敏感性，提出Voronoi离散块体模型力学参数的取值方法。
⑵根据破碎块体间受力特点及块体节理面的变形特性，分析破碎岩体的镶嵌作用机理;基于经典的弹塑性理论，考虑锚杆与破碎节理岩体的相互作用，分析节理面上预应力锚杆在不同力学状态下的受力和变形特征，进而揭示锚杆对破碎节理岩体的加固机理。
⑶借助离散元计算软件UDEC，模拟预应力锚杆作用下破碎块体镶嵌作用，及不同锚固参数下Voronoi离散块体模型的单轴压缩试验，分析预应力锚杆对破碎岩体的加固效果，验证前述锚固机理。
⑷在前述Voronoi离散块体模型、预应力锚杆作用机理基础上，以淮南矿区潘一东矿-848m西翼主胶带机大巷为工程实例，开展深部巷道破碎围岩开挖支护对策研究。根据巷道所处工程区的地质条件建立计算模型，并结合Voronoi离散块体力学参数取值原则，获取计算参数，然后在工程角度系统的分析围岩体破碎演化规律和特征，并提出对应的支护方案。最后对比数值分析和现场监测验证支护方案的有效性。