煤炭科学技术

作者：吴锋锋, 谷浩源, 杨培举, 刘长友, 魏民涛, 蒋与飞, 王平,

关键词：深部大变形巷道, 软岩, 能量释放, 弹性能密度, 变径分区卸压技术,

为解决深部软岩巷道围岩大变形、返修次数多难题，以泉店煤矿21运输下山为工程背景，采用理论分析、数值模拟及工程实践等方法，提出了巷道变径分区卸压技术，建立了卸压参数理论模型，得出了卸压关键参数选取区间与弹性应变能密度分布规律，揭示了钻孔卸压能量耗散原理，确定了卸压关键参数的最佳取值。研究表明：① 通过变径分区卸压技术改善了浅部围岩能量环境，减少了顶底板能量升高区面积，并将肩角和底角区域聚集能量向深部转移，实现了巷道精准卸压控制。② 随着浅部小直径钻孔长度(L1)、深部大直径钻孔长度(L2)、深部大直径钻孔半径(r)增加，其弹性应变能密度曲线相应的前峰值、后峰值以及后峰值升高，整体呈正相关。③ 随着深部大直径钻孔间距(D)增加，孔间弹性应变能密度峰值变化呈现先升高后降低再稳定的特点，而钻孔间联合卸压效果与其呈现负相关，依据弹性应变能量峰值增幅得出了影响卸压效果的关键参数权重顺序依次为：L1、L2、r、D。④ 依据理论分析和数值模拟确定了21采区运输下山巷道卸压技术关键参数合理值，巷道实施变径分区卸压技术后，两帮及顶底板变形量分别降低了58.7%、23.7%以及27.4%，巷道稳定得到有效控制，证实了变径分区卸压技术的有效性。

来源：2025年第2期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

查看煤炭科学技术杂志2025年第2期