煤层防冲卸压钻孔动载响应规律及其极限性
潘俊锋1
马宏源1
贺海鸿2
闫耀东1
马小辉2
马文涛1
1.中煤科工开采研究院有限公司,北京 100013;煤矿灾害防控全国重点实验室冲击地压室,北京 1000132.陕西彬长矿业集团有限公司,陕西咸阳 711300
摘要：冲击危险性巷道围岩遭受外界动载荷扰动,常导致冲击地压发生.为了探索煤层大直径预卸压钻孔在动载扰动条件下的防冲卸压作用,综合采用理论分析、实验室试验以及数值模拟等方法,开展煤层防冲卸压钻孔动载响应规律及其极限性研究.结果表明:大直径钻孔卸压区内的煤体形成弱结构,增大了衰减动载的能力,降低了冲击发生的可能性.低动载扰动下,孔洞裂隙扩展,声发射累计事件随着扰动周期增加呈上升趋势;较高动载扰动下,钻孔煤样损伤破裂程度加剧,声发射事件以高能量为主.随着动载能级和扰动周期增加,应力集中区、弹性高能区与钻孔之间的距离缩短,影响范围增大,围岩运动趋势增强,弹性能集聚程度增加;在低动载能级扰动下,钻孔发挥耗能卸压防冲的作用,能够维护围岩的稳定性,在高能级动载扰动驱动下,大直径钻孔防冲失效,钻孔孔壁易发生动力失稳破坏,造成围岩失稳.总体上大直径卸压钻孔存在弱化结构,能够耗能减冲,降低动载扰动程度,但在高能、高频动载扰动下,卸压钻孔围岩运动趋势增强,破裂响应程度剧烈,防冲效能存在极限性.
关键词：冲击地压大直径卸压钻孔动载响应卸压极限性冲击地压防治
分类号：TD324(矿山压力与支护)
资助基金：国家自然科学基金(52174186)国家自然科学基金(U23B2093)国家高层次人才特殊支持计划（国家“万人计划”）(020403050009)
论文发表日期：2024-09-25
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：13( 137-149 )
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