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1、第 1 页 共 4 页大直径钻孔在预防冲击地压中的应用大直径钻孔卸压是在煤体应力集中或潜在应力集中区，施工一系列大直径钻孔，产生自由空间，改变煤体的应力分布及其特性，使煤体一围岩系统储存的弹性能量得到缓慢释放的一种措施。我矿根据冲击地压强度弱化减冲理论，在 95209 工作面防治冲击地压工作中，采用大直径钻孔卸压防治冲击地压，取得了很好的效果。1 工作面概况：95209 工作面位于-1025 西一下山采区东翼，浅部一侧为95207 采空区，深部及切眼外侧均为未采区。上覆为 75209 采空区和 75211 采空区。煤层厚度为 1.32.4m，平均厚度 1.8m，该面里段约 170m 左右的范
2、围内煤层厚度相 对较薄，煤厚1.31.9m，平均厚度 1.55，外段煤层相对较 厚，厚度 1.92.4m ，平均厚度 2.1m 左右。工作面里段 约 60m 范围内局部发育一层薄层夹矸。煤层倾角 5，煤层硬度 f=3。直接顶为砂岩，厚度为24.99m，老顶为砂页 岩厚度为 2.95m。直接底 为砂页岩，厚度为17.25m，老底为页岩，厚度 为 7.42m。工作面走向 长 447m，倾向长 175m，采用综合机械化走向 长壁全部 垮落采煤法。2冲击危险性分析2.1 采深影响。工作面采深约 1150m，煤层中的垂直应力接近 30MPa，这已经超过了冲击矿压发生的临界采深。第 2 页 共 4 页2.
3、2 煤柱应力叠加的影响由于 9 煤上部的 7 煤大部分已经回采，起到了解放层的作用，所以 9 煤的工作面在回采期间一般不会发生冲击动力现象，但是 7 煤下山留了较宽的煤住，加上 9 煤工作面回采接近下山煤柱时也会形成高支承应力，煤柱应力叠加使煤柱区域具有很高的应力，这 一区段的巷道具有冲击危险性。具体如下：1）由于 1025 采区 7 煤已经回采，采区下山煤柱宽约 300m，在煤柱两侧 40-80m 范围煤层内的支承压力影响范围内应力峰值最高达 3-3.5H，由于 9 煤距离 7 煤较近，所以煤层内部也产生高应力集中，7 煤底板岩层包括 9 煤也具有较高的应力，工作面与下山连接的巷道处于 B
4、区段的高应力区范围，具有冲击危险。见图 2-1。图 2-1 7 煤开采后 1025 下山煤柱中的垂直应力2）当 95209 工作面回采后接近煤柱区域时产生的附加应力与 7 煤产生的煤柱应力叠加产生更大的应力集中，见图 2-1。根据 95027 工作面的情况，已经在 B 区域发生过底板岩层冲击，此区域的垂直应力会远远超过 4050MPa，超过岩石的破坏极限。此时对于 95209 面该区段的巷道同样具有冲击危险性。第 3 页 共 4 页图 2-2 95029 工作面开采后 1025 下山煤柱中的垂直应力（3）构造应力的影响由于 95209 工作面位于背斜的轴部，见图 2-3，可能处于较高的水平应力
5、状态，所以随着工作面接近停采线时，处于煤柱区域的巷道处于很高的垂直应力和水平应力状态，有发生冲击的危险。图 2-3 95209 处于背斜轴部（4）巷道交叉的影响与下山连接的巷道包括 7 煤的巷道，也包括 9 煤工作面的巷道，巷道交叉多，应力更容易叠加形成应力集中区。三、卸压方案在 95209 两道采用 ZQJ-300/6 气动架柱式钻机, 高效螺旋钻第 4 页 共 4 页杆 76mm，钻头直径 150 mm，钻杆长度 1 m，进行大直径钻孔卸压，卸压范围超前工作面不小于 40m。钻孔呈三角花布置，长度 15m。垂直煤体中 钻孔，见图 3-1。煤层顶板煤层底板1 . 5 m 1 . 5 m0.8
6、m0.8m0.8m0.8m1 . 5 m1 . 5 m1 . 5 m0.8m0.8m煤体4、卸 压效果1）工作面两道未采取大直径钻孔卸压前，采用 KBD5 电磁辐射仪测得的幅值一般在 100 毫伏左右，实施大直径钻孔卸压后幅值明显降低，一般稳定在 4050 毫伏之间。2）工作面两道实施钻孔卸压区域煤体破碎加剧，两帮变形量、底板鼓起量明显增加，变形量均在 500mm 左右，实施的卸压钻孔在 10 天内基本挤死，巷道压力向深部转移，减小了冲击危险。5、结论、通过对顺槽煤体进行大直径钻孔卸压，改变了巷道深部煤体的力学性质，使得具有冲击倾向的煤体内部出现破碎带，释放出弹性能量，降低了冲击危险性，并避免了冲击地压的发生。
