孤岛工作面冲击地压防治：钻孔卸压参数优化与应用

本文主要探讨了在孤岛工作面（即开采过程中孤立出来的煤层工作面，由于其特殊性，容易引发冲击地压）条件下，如何有效地利用钻孔卸压技术来预防和控制冲击地压问题。研究以忻州窑矿8939工作面作为案例，通过理论分析、数值模拟以及现场试验相结合的方法，深入研究了保护煤柱（在开采过程中保留的一小部分煤体，用于支撑和防止邻近工作面的应力传递）钻孔的卸压参数优化。 首先，理论计算结果显示，为了实现有效的卸压，钻孔的间距被确定为0.8米。这一间距是根据煤体的物理特性以及冲击地压产生的力学原理计算得出的，以确保钻孔的密集分布可以最大程度地分散并转移煤体中的应力。当钻孔间的煤体应力叠加时，模拟结果显示最大值可达22.8兆帕，这表明合理的钻孔布局可以显著降低应力集中。 数值模拟进一步揭示了8937已采面附近7米处的煤柱区域存在应力峰值区，因此，建议在此区域的钻孔卸压长度应设置为15米。这个长度的设定是为了确保卸压钻孔能够覆盖到应力最集中的区域，从而降低潜在的冲击地压风险。 实践应用中，将钻孔卸压方案实施于8939工作面的保护煤柱区域，实际应力监测结果证实了这种方法的有效性。卸压效果良好，证明了所确定的钻孔参数是切实可行的，并且对冲击地压的防治起到了积极作用。 最后，这项研究的重要意义在于为类似工作面的钻孔卸压提供了宝贵的经验和参数指导，为冲击地压的防治提供了科学依据和技术支撑。通过优化钻孔卸压参数，可以提高矿山开采过程的安全性和稳定性，减少冲击地压带来的安全事故风险。这项研究对于提升我国煤矿安全管理水平具有重要的理论和实践价值。