马兰矿南五下组煤采区受矿山压力大和回采动压的影响,910东大巷和南五下组煤准备巷道变形严重,存在巷道底鼓及原有支护失效问题。同时这些巷道为特大断面全煤巷道,支护难度较大,并面临以后两侧采区的采动影响。这些问题有可能导致这些巷道在未来面临变形破坏更加严重,频繁返修等情况。考虑到这些巷道服务年限较长,担负该采区未来生产中的运输、行人和通风等重要职能,因此必须采取相应的措施,保证该巷道的长期强度与稳定。针对马兰矿8号煤层准备巷道掘成后严重变形的问题,本文以该矿8号煤层准备巷道为研究对象,采取实验测试、数值模拟和现场实测的手段,针对巷道变形的诸多影响因素进行研究,并据此优化巷道支护方案,开展现场试验。主要研究工作及结论如下:(1)对8号煤层准备巷道支护失效情况进行详细调研,并对准备巷道所处区域地应力及围岩进行详细研究,采用钻孔电视及现场取芯等手段,对巷道顶板围岩岩性及节理发育进行观测,获得了围岩松动圈范围及围岩破坏形态。同时结合实验室物理力学测试获取岩石物理力学性质,为支护设计提供参考。并针对沟谷地形地应力变化大的问题,测试地应力大小和方向,为巷道布局优化提供参考。(2)采用数值模拟方法研究了采动影响下准备巷道两侧保护煤柱应力分布规律,并讨论不同保护煤柱宽度下,两侧采场开挖对保护煤柱内支承应力的影响。模拟结果显示,当准备巷道保护煤柱宽度为70m时,准备巷道受采场应力扰动较小,巷道围岩变化趋于稳定。(3)针对巷道变形受邻近巷道掘进导致的应力叠加扰动进行研究,获得了特大断面全煤巷道受邻近巷道采动影响下的变形特征。同时对两侧采场影响下巷道变形规律进行研究,并提出高预应力树脂全长锚固锚杆锚索组合支护,及在锚杆之间用钢带联合支护顶板等措施。(4)采用现场观测方法对试验巷道进行长期研究,获得准备巷道由剧烈活动阶段进入稳定阶段的时长,并获得采动影响前后巷道最终变形量。根据这一结果对优化后的设计方案进行评估,结果显示这一设计方案能有效保证巷道从掘进到采区回采完毕期间的服务要求,具有工程借鉴价值。该论文有图30幅,表12个,参考文献61篇。