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河南理工大学学报(自然科学版)2026年第02期:千秋煤矿回采巷道卸压防冲钻孔布置合理参数研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:丰永乐;方建厂;翟新献;张振;张志勇;

单位:河南大有能源股份有限公司;河南理工大学能源科学与工程学院;河南省煤矿岩层控制国际联合实验室;

摘要:目的 随着煤层开采深度、开采强度增加,冲击地压煤层巷道掘进时大能量矿震时有发生,因此需要研究冲击地压巷道两帮卸压钻孔布置参数和卸压防冲效果。方法 以千秋煤矿16082底分层综采(放)面煤柱区回采巷道掘进为工程背景,利用正交试验法建立不同孔深、不同孔径和不同孔间距的卸压钻孔布置方案,计算各卸压方案的巷道围岩应力场,定量研究卸压防冲效果,并通过现场工业性试验进行验证。结果 结果表明:(1)以高应力区转移距离D为量化评价指标,当D≥1.42时,巷帮支承压力曲线由“单峰型”向“双峰型”转化,标志着巷道围岩充分卸压,卸压防冲效果明显。(2)通过极差-方差分析,揭示高应力区转移程度的影响因素大小依次为孔深,孔径,孔间距。孔深主导高应力区转移距离,转移距离极大值与孔深呈正相关,而转移距离平均值与孔径呈正相关;当孔深一定时,转移距离平均值与孔间距呈线性负相关。结论 现场工业性试验表明:优化卸压钻孔参数后,巷道掘进期间矿震能量以10~2 J为主,10~3 J及其以上的大能量矿震较少;巷道顶底板移近量和观测孔平均钻屑量分别减少43%和30%。因此提出高应力区转移距离量化阈值和卸压钻孔参数优化体系,为冲击地压巷道高效卸压提供理论指导。

关键词:煤层巷道;;钻孔卸压;;钻孔布置参数;;卸压防冲;;高应力区转移距离

基金资助:国家自然科学基金资助项目(52074102)