为实现深部强突出煤层高效卸压，基于地面井掏煤造穴卸压增透技术，推导了掏煤孔洞周围应力分布解析解，分析了泥浆压力、黏聚力、内摩擦角等参数对掏煤区煤体应力及位移影响规律，并以张集矿A组煤为研究对象进行了现场应用。结果表明：煤体黏聚力和内摩擦角对孔洞周围应力和位移分布影响最为显著，黏聚力由2 MPa降低至0.5 MPa,峰值环向应力降低5.04%,剪胀角的影响效果最弱；塑性区和破碎区范围与掏煤直径呈线性正相关关系，孔洞壁面附近位移量最大且衰减迅速；孔洞内部泥浆支撑压力会显著抑制卸压效果，在0～2 MPa影响显著；相同造穴半径条件下，泥浆压力越大，对应破碎区和塑性区范围越小，在泥浆压力较低时，破碎区和塑性区的范围对其数值变化较为敏感；在进行地面井掏煤造穴卸压后，掏煤区域煤层瓦斯压力由2.35 MPa降低至1.46 MPa,降低了37.8%,瓦斯含量由7.23 m3/t降低至5.76 m3/t,降低了20.3%,煤层透气性系数提高约10倍，钻孔数减少24%,减少21%钻孔量。该技术为深部突出煤层安全快速区域消突提供了一个范例。

国家自然科学基金项目(52274227)；中国博士后科学基金项目(2023MD744246)；国家资助博士后研究人员计划项目(GZC20232134)；

0 引 言
1 掏煤钻孔周围弹塑性分析
1.1 掏煤钻孔扰动煤体力学模型的建立
1.1.1 基本方程
1.1.2 煤体屈服及软化模型
1.1.3 煤体扩容模型
1.2 孔周煤体应力位移分布解析解
1.2.1 弹性区应力应变
1.2.2 塑性区应力应变
1.2.3 破碎区应力应变
1.2.4 孔周不同分区范围确定
2 孔周应力位移分布影响因素
2.1 参数选取
2.2 孔周应力位移分布
2.3 不同参数对掏煤区应力影响
2.4 不同参数对掏煤区位移影响
2.5 不同参数对掏煤区范围影响
3 现场应用
3.1 施工设计
3.2 施工过程
3.3 效果分析
4 结 论

[1]童校长,文虎,徐鹤翔,等.地面井掏煤造穴卸压增透技术及工程应用[J].西安科技大学学报,2025,45(01):61-73.