煤巷底板防冲钻孔释能解危原理及参数优化
陈涛
国家开发银行河南省分行, 河南 郑州 450002
摘要：我国西北的华亭与彬长等矿区受水平构造应力影响严重,底板冲击地压显现剧烈.卸压钻孔是我国应用最为广泛的冲击地压防治解危措施,其具有解危效果良好、方便安全等特点,科学合理地制定卸压钻孔参数可有效提高防冲效率,但目前针对底板卸压钻孔的研究还相对匮乏.为此,基于底板破坏的力学模型,研究了底板钻孔的释能解危原理,建立FLAC3D数值模型研究了不同钻孔参数的合理取值范围,并进行现场工业性应用论证.研究结果表明:①卸压钻孔可为底板弹性能缓慢释放提供自由空间,组成的"梯形"结构使煤层底板集中水平应力向深部岩层转移,破坏底板的蓄能条件,有效释放底板中的弹性能.②底板中的水平应力降低程度与钻孔倾角近似呈正相关,实施底板卸压钻孔倾角控制在 60°～75°,可以取得较好的底板卸压解危效果;钻孔间距的合理取值范围在 1～3 m,对整个底板的冲击地压防控可以起到理想效果;随着钻孔直径的增大,底板中心区域的应力降低程度随之增大,现场实施钻孔直径应在 140～200 mm;理想钻孔排距布置应为 1.4～1.8 m,并非越小越优.③研究成果应用于彬长矿区某矿,并对煤层底板防冲效能进行验证,其有效控制了底鼓程度和冲击危险强度,验证了底板解危防冲措施的有效性和钻孔参数的合理性.
关键词：冲击地压底板钻孔释能解危煤巷底板参数优化
分类号：TD324(矿山压力与支护)
论文发表日期：2023-05-25
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：11( 21-31 )
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