穿倾斜岩层巷道非对称变形数值模拟研究张俊树１，孙景阁２（１中国平煤神马控股集团科技创新管理部，河南平顶山４６７０００；２平顶山天安煤业股份有限公司煤炭开采利用研究院，河南平顶山４６７０００）摘要：当巷道布置在倾斜错动的岩层中时，巷道掘进方向与岩层斜交，使巷道周围出现沿岩层节理面为主的破坏、非对称变形等现象。本文首先分析了某矿采区泵房联络巷变形破坏特点，采用ＦＬＡＣ３Ｄ数值模拟方法研究了穿倾斜岩层巷道非对称变形破坏的规律。结果表明：在倾斜岩层中掘进巷道时，不同类型穿层段巷道应力和变形破坏呈现非对称特征；砂质泥岩层在巷道中所处位置极大概率会成为直接导致巷道发生破坏的关键部位。巷道所处围岩砂质泥岩层含量越大，巷道应力集中程度越大，非对称变形越大。研究结果将为相似条件穿倾斜岩层软岩巷道非对称变形及支护控制提供依据。关键词：穿倾斜岩层巷道；非对称变形；ＦＬＡＣ３Ｄ数值模拟中图分类号：Ｆ４０６．３；ＴＤ７１２文献标识码：Ｂ文章编号：１００８－０１５５（２０２２）２１－００４２－０３１引言当岩层的走向及倾向受到地质构造的影响发生倾斜时，岩层层位会出现错动现象。将巷道布置在此类倾斜岩层中时，掘进方向就会与岩层斜交，使巷道出现顶板沿岩层节理面发生破坏、帮部变形，巷道断面缩小，破坏支护结构等现象［１－４］。穿倾斜岩层巷道呈现出的非协调变形现象，变形和破坏特征也出现差异性特征。随着巷道关键部位的损坏，破裂区会逐渐变大，巷道围岩失稳破坏，持续恶性循环［５－７］。本文针对某矿采区泵房联络巷穿倾斜岩层软岩巷道在掘进过程中非对称变形严重问题，分析了穿倾斜岩层软岩巷道非对称变形整体失稳的关键因素，通过数值模拟方法研究不同类型穿层断面巷道的非对称变形的特点，总结其破坏规律。研究结果将为相似条件穿倾斜岩层软岩巷道非对称变形及后续支护控制提供依据。２工程概况２．１巷道工程背景某矿采区东翼泵房联络巷道埋深为５６０ｍ左右，巷道掘进过程中穿越不同岩性的岩层，不同断面内部各岩性所占的比例具有很大差异，非对称分布情况明显。巷道断面形状设计为直墙半圆拱，净宽、高分别为４．８ｍ、４．３ｍ。巷道顶板以砂岩层为主，夹杂粉砂岩层，底板含有砂质泥岩，强度略低。巷道穿层布置平面图如图１所示。图１巷道穿层布置平面图２．２围岩地质构造利用可视化钻孔窥视仪器，对巷道掘进范围内部围岩进行松动破坏范围探测，测点布置在两帮，探测深度为...
