钻孔卸压防治冲击地压机理及影响因素分析 论文

本论文主要探讨了冲击地压的防治机理和影响因素，特别是在基于冲击地压应力控制理论的前提下，研究了钻孔卸压对于煤体冲击地压防治的作用机理，并通过推导钻孔卸压区的边界方程，分析了煤体性质、钻孔直径以及应力环境对钻孔卸压区分布的影响。冲击地压是指在煤矿采掘过程中，由于地应力场的改变，使得煤层内积聚的能量突然释放，导致煤层、围岩以及支架等发生破坏的一种动力现象。冲击地压的产生具有突发性、破坏性以及极大的危险性，是煤矿安全生产中的重大灾害之一。因此，防治冲击地压对于保障煤矿安全生产和提高生产效率具有非常重要的意义。钻孔卸压技术作为防治冲击地压的一种有效方法，其原理是通过在煤层中钻孔，释放煤体内的积聚能量，从而降低煤层中的应力集中程度，避免冲击地压的发生。钻孔卸压技术的关键在于合理布置钻孔的参数，包括钻孔的位置、数量、直径以及间距等，这些参数直接影响到钻孔卸压区的分布和卸压效果。在本论文中，作者基于冲击地压应力控制理论，推导出了钻孔卸压区的边界方程。这意味着可以预测在特定条件和参数设置下，卸压区的边界范围和形状，这为钻孔卸压的设计和实施提供了理论依据。在钻孔卸压的过程中，煤体性质、钻孔直径以及应力环境等因素都会影响卸压区的分布。煤体性质指的是煤层的物理和力学特性，包括煤体的强度、刚度、黏聚力和内摩擦角等参数，这些参数直接影响钻孔卸压的效果。例如，煤体黏聚力和内摩擦角的减小，将导致卸压区的扩大，边界形状也会发生变化。钻孔直径的大小也对卸压区有显著影响，钻孔直径越大，卸压区也相应增大，但其边界形状基本保持不变。这意味着在实际工程应用中，需要根据煤体的具体性质和应力环境，选择合适的钻孔直径，以达到最佳的卸压效果。此外，应力环境，即煤层所处的应力状态，也是影响钻孔卸压的重要因素。在不同应力环境下，钻孔卸压的效果会有所不同，因此，了解和评估工作面及其周围应力状态对于钻孔布置设计至关重要。在实施钻孔卸压时，应该充分考虑这些因素，优化钻孔布置参数，使卸压区能够有效地覆盖到可能发生冲击地压的应力集中区域，从而破坏发生冲击地压的应力条件，达到防治冲击地压的目的。通过研究分析，论文强调了钻孔卸压防治冲击地压的机理，并提出了实施钻孔卸压的布置参数设计，指出通过钻孔卸压可以大幅降低煤柱浅部煤体应力，使得应力峰值区域向煤柱深部转移，从而有效破坏煤体发生冲击地压的应力条件。通过实际应用，这种方法取得了良好的卸压效果，能够有效防治煤体冲击地压的发生，对煤矿安全生产具有重要的指导意义。