以复杂地质条件和开采条件影响的强冲击危险性矿井为研究对象,在顶板、底板和煤层实施多级爆破卸压技术防治冲击地压灾害。采用理论分析、数值模拟和现场试验相结合方法,分析了多级爆破卸压技术的防治冲击地压机理及效果。数值模拟结果表明,实施多级爆破卸压措施后,超前支承压力峰值位置从距煤壁19 m提高到23 m,应力集中系数从1.35降低到1.10;侧向支承压力峰值位置从距巷帮6 m增加到13 m,应力集中系数从1.35降低到1.18。现场试验结果表明,实施多级爆破卸压后钻孔应力和钻屑量明显降低,电磁辐射强度明显增加,支架工作阻力最大下降45%。研究结果表明,多级爆破卸压技术通过切断顶板、底板与煤层之间的应力传递通道,同时使煤层中的高应力区向深部转移,有效降低了煤岩体中的应力和工作面冲击危险性,取得了很好的防治冲击地压效果。

国家重点基础研究发展计划(973计划)资助项目(2010CB226806)；中国煤炭科工集团有限公司科技创新基金资助项目(2013ZD002-04,2013MS015)；煤炭科学研究总院技术创新基金资助项目(2012CX04)；