为研究不同钻孔倾角对煤体稳定特性的影响,应用三维全场应变测量分析系统（XTDIC）和声发射监测系统,开展稳压条件下无钻孔及钻孔倾角为0°,10°,20°,30°的型煤单轴压缩试验,分析了不同钻孔倾角试件强度特征、变形破裂特征及其对煤体稳定性的影响机理。结果表明:增大钻孔倾角对试件抗压强度、弹性模量有不同程度劣化作用,与无钻孔试件相比,劣化率最大达33.92%;根据试件加载过程中的声发射特征参数与加载时间的关系,将其划分为初始加载、稳压、峰前弹塑性和峰后应变软化4个阶段,随着钻孔倾角的增大,声发射计数与能量的增长速率逐渐减小;试件钻孔周围破坏形态呈偏"Y"状,30°倾角钻孔试件的损伤变量曲线出现明显台阶式递增现象;试件变形破坏过程是能量积聚与耗散的过程,随钻孔倾角增大,弹性应变能、耗散能、总能量、能量耗散率均减小;该研究指导了贵州某矿本煤层预抽钻孔布置,利用定向钻机尽可能保证钻孔轨迹为水平,钻孔稳定性较高,瓦斯抽采效果良好。

国家自然科学基金重点项目（51734007）;国家自然科学基金项目（51874236,52074216）;国家自然科学基金青年科学基金项目（51904238）；陕西省杰出青年项目（2020JC-48）；陕西省联合基金培育重点项目（2019JLP-02）；中国博士后科学基金项目（2019M663937XB）；

1 试验方案
1.1 试件制备
1.2 试验设备及监测
1.3 方案设计
2 试验结果及分析
2.1 钻孔倾角对煤体强度特征的影响
2.1.1 应力-应变曲线变化特征
2.1.2 强度变化特征
2.2 钻孔倾角对煤体变形破裂特征的影响
2.2.1 加载过程煤体钻孔变形破裂分区
2.2.2 加载过程煤体钻孔变形破裂特征
2.3 钻孔倾角对煤体稳定特性的影响机理
2.3.1 钻孔倾角对煤体破坏能量耗散机理
2.3.2 钻孔倾角对煤体变形损伤机理
3 工程应用
4 结论

林海飞,刘思博,李树刚,双海清,孔祥国,陈晨,肖鹏,徐培耘.稳压条件下煤体稳定特性钻孔倾角效应的试验研究[J].采矿与安全工程学报,2021,38(03):575-583.