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巷道是井工煤矿开采的必要通道,畅通、稳定的巷道是煤矿安全、高效开采的保障。巷道围岩常常会由于岩性变异、构造变异等出现冒顶、底鼓、大变形等地质灾害,特别是软岩大变形地质构造。地下工程软岩问题自20世纪60年代以来就作为世界难题备受关注[1-3]。由于软岩本身的可塑性、膨胀性、流变性和易扰动性等力学属性[4],以及巷道初期来压剧烈,采用硬岩的常规支护手段无法适应其变形特点,过去几十年国内外学者在软岩隧道(巷道)的支护方面做了大量的试验和理论研究工作[3-8],逐渐形成了锚喷、锚网喷、预应力锚索支护、金属钢架支护等技术[9-13]。
在金属支架方面,国内外一般用矿用工字钢和U型钢作为支护材料。20世
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