例如：某矿井西翼回风石门深度为506m，所穿岩层以粘土岩、砂质粘土岩为主，局部为粉细砂岩。按含水量大小以及岩体完整性分为无水或完整、潮湿或有裂隙及浸水或破碎3种情况。各参数取值见附表。

　　2.2适用条件判别

　　巷道开挖后，处于初始应力状态的围岩因位移产生附加应力进入二次应力状态。由于初始应力P0为：

　　P=γ·H=2.5×5.6=1265t

　　m

　　=12.65MP

　　>R

　　表明无支护时围岩二次应力处于潜塑状态，需要进行支护，以控制围岩塑性区发展，达到巷道稳定。

　　根据量测资料，混凝土喷层与围岩接触面上的应力一般为1～3MPa，目前使用的U型钢支架承受的接触应力为3～7MPa（架距为0.5m），当RP/R0=1时，围岩的形变压力P为：

　　P=P（1-sinφ）-C·cosφ=12.65（1-sin20）-0.13cos20=8.2MP

　　此值大于支护抗力，表明支护后围岩仍会产生塑性区。

　　由上述判别，本工程应按弹塑性分析法确定收敛控制线。

　　2.3围岩收敛线确定

　　本设计中取两倍荒径为工作面的空间影响范围，并引用了应力释放系数的概念，即：

　　K=+0.29

　　K——应力释放系数；η——量测点的“临空系数”；

　　η=；L——量测点距工作面的距离；

　　对塑性区半径RP及围岩位移量U的计算式修正如下：

　　按岩体无水或完整、潮湿或有裂隙、浸水或破碎3种情况可绘制出塑性状态下围岩收敛线（图3）。

　　2.4围岩收敛曲线计算结果分析

　　图4～6为对应于图3中3种情况下由不同支护抗力Pi所确定的围岩位移Ui与开挖临空系数η的关系。

　　分析图3～6，可得出以下规律。

　　（1）支护抗力Pi与位移发展趋势。

　　情况Ⅰ中Pi≤1.0MPa，情况Ⅱ中Pi≤1.5MPa，情况Ⅲ中Pi≤3.0MPa时，位移发展趋势为随开挖临空系数的增大而加速发展。说明支护抗力偏小，不能保证围岩与支护结构的稳定。

　　情况Ⅰ中Pi=1.5MPa，情况Ⅱ中Pi=2.0MPa，情况Ⅲ中Pi=3.5MPa时，位移发展趋势为随开挖临空系数的增大而接近匀速发展，说明支护抗力Pi达到围岩与支护结构趋于基本稳定的临界值。

　　情况Ⅰ中Pi≥2.0MPa，情况Ⅱ中Pi≥2.5MPa，情况Ⅲ中Pi≥4.0MPa时，位移发展趋势为随开挖临空系数η的增大，Ui的发展趋势为减速发展，说明支护抗力Pi已达到可以使围岩与支护结构趋于基本稳定的抗力值。

　　（2）支护抗力Pi与最大位移值Umax。

　　应力释放系数Ki=1时的Ui值是开挖影响范围内位移达到的最大值，记作Umax。由图4所示，对应于不同的Pi值，Ui值按围岩收敛线的规律发生变化，差别很大，而对应于使围岩与支护结构达到基本稳定的临界Pi值得Ui值，则是支护设计需要考虑的最大位移值。

　　情况Ⅰ：中Pi=1.5MPa，Umax=221mm；情况Ⅱ：Pi=2.0MPa，Umax=344mm；情况Ⅲ：Pi=3.5MPa，Umax=403mm。

　　（3）松动压力Pa与支护抗力Pi。

　　随着支护抗力Pi的减小，围岩位移增长较快，当其小于临界值时，围岩位移呈加速发展趋势，这时围岩逐渐松动，松动压力Pa相应呈加速发展趋势，从图3中可以看出松动压力的出现靠近支护抗力的临界值，其增长速度较支护抗力衰减速度快，所以一旦出现松动压力，围岩的稳定性很难得到控制。

　　图3中可以找到围岩松动时的松动压力Pa（即最小支护抗力Pmin）及其对应的位移值。

　　情况Ⅰ：中Pa=Pmin=1.11MPa，Ui=271mm；情况Ⅱ：Pa=Pmin=1.97MPa，Ui=350mm；情况Ⅲ：Pa=Pmin=3.16MPa，Ui=481mm。

　　2.5支护结构的选择