煤厚变异区大直径钻孔卸压释能机制研究OA
冲击地压多发生在地质构造区,煤厚变异区属于常见地质构造之一。大直径钻孔是目前便捷有效的卸压措施,其在煤厚变异区的卸压效果值得深入研究。基于等效弹性模量原理建立了大直径钻孔卸压力学模型,研究了煤厚变异区大直径钻孔周边应力分布及能量转移规律,探讨了煤厚变异区大直径钻孔卸压释能力学机理。研究结果表明:煤厚变异率对大直径钻孔周边应力分布及释能效果均有显著影响,当煤厚变异率由20%增加到80%,钻孔周边切向应力峰值由10.19 MPa增加至13.09 MPa,尤其是大直径钻孔卸压能量释放率由22.6%提升至34.0%;由于煤厚变异区存在较高的应力梯度差,造成煤体弹性能耗散过程受控于大直径钻孔卸压释放的能量和岩层对煤体的供能,高煤厚变异率条件下大直径钻孔卸压释能效果更好。某矿1219工作面开采2-2煤层期间经过煤层分叉区,实测发现低煤厚变异率区域煤体平均钻屑量为3.96 kg/m,而高煤厚变异率区域则为3.34 kg/m,该现象进一步佐证了不同煤厚变异率导致煤体应力梯度分布特征不同,进而影响煤厚变异区大直径钻孔卸压释能效果。
郭伟耀;郭宇豪;王翔宇;尹立明;郑永胜;卢鑫;王瑞;刘光照;胡善超
山东科技大学能源与矿业工程学院,山东青岛266590 山东科技大学山东省深部矿井动力灾害智能防控重点实验室,山东青岛266590山东科技大学能源与矿业工程学院,山东青岛266590 山东科技大学山东省深部矿井动力灾害智能防控重点实验室,山东青岛266590山东科技大学能源与矿业工程学院,山东青岛266590 山东科技大学山东省深部矿井动力灾害智能防控重点实验室,山东青岛266590山东科技大学能源与矿业工程学院,山东青岛266590 山东科技大学山东省深部矿井动力灾害智能防控重点实验室,山东青岛266590山东能源新汶矿业集团孙村煤矿,山东泰安271219山东能源新汶矿业集团孙村煤矿,山东泰安271219山东能源新汶矿业集团孙村煤矿,山东泰安271219山东能源新汶矿业集团翟镇煤矿,山东泰安271204山东科技大学能源与矿业工程学院,山东青岛266590 山东科技大学山东省深部矿井动力灾害智能防控重点实验室,山东青岛266590
矿业与冶金
冲击地压大直径钻孔煤厚变异应力梯度卸压释能
《采矿与岩层控制工程学报》 2026 (3)
P.324-336,13
国家自然科学基金面上资助项目(52274086)山东省高等学校青创科技支持计划资助项目(2024KJH069)山东省泰山学者工程资助项目(tstp20221126)。
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