采矿与安全工程学报 ›› 2025, Vol. 42 ›› Issue (3): 544-555.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2023.0272

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钻孔卸压煤岩力学及冲击倾向特性研究与应用

袁红辉1,2,3,张玉江3,齐庆新2,李海涛2,李晓鹏2,张良2   

  1. 1. 中国矿业大学(北京)应急管理与安全工程学院,北京 100083;2. 煤炭科学研究总院有限公司深部开采与冲击地压防治研究院,北京100013;3. 太原理工大学矿业工程学院,山西 太原 030024
  • 出版日期:2025-05-15 发布日期:2025-05-20
  • 通讯作者: 张玉江,E-mail:ylczyj@yeah.net,Tel:18636157047
  • 作者简介:袁红辉(1996— ),男,河南省周口市人,博士研究生,从事冲击地压机理与防治方面的研究。
  • 基金资助:
     中国煤炭科工集团有限公司科技创新创业资金专项重点项目(2020-2-ZD001);国家自然科学基金青年科学基金项目(52374100,52004172)

Study on mechanical properties and burst proneness of coal and rock mass after borehole pressure relief and application

  • Online:2025-05-15 Published:2025-05-20

摘要: 钻孔卸压是最常用的局部防冲措施,但钻孔煤岩的力学和冲击倾向特性研究尚不充分。论文开展钻孔试样单轴压缩试验,分析孔径对钻孔煤岩力学性能、冲击倾向特性及声发射特征的影响,得到的合理卸压参数于内蒙古某矿强冲击倾向煤层进行应用验证。研究表明:孔径试样宽度比增大,试样峰值强度线性降低,弹性模量几乎不变,软化模量先快速下降后趋于平缓,模量比呈抛物线型降低;引入塑性影响弱化系数,修正钻孔卸压煤岩峰值强度影响模型;剖析力学和冲击倾向特性影响因素,基于AE特征、力学和冲击倾向特性变化规律确定合理的孔径试样宽度比为0.16;合理钻孔卸压参数能显著降低工作面煤体的冲击危险性。研究可为冲击倾向性煤层卸压参数确定提供依据和技术支撑。

关键词: 钻孔卸压, 力学性能, 冲击倾向性, 声发射, 工程应用

中图分类号: