针对当前我国深井高应力大巷煤柱频繁发生冲击地压的现状，采用现场调查、理论分析、数值模拟和工程试验等方法，研究了我国大巷煤柱冲击地压发生类型与机理，提出了一种高应力大巷煤柱释能改性防治冲击地压的新方法，基于该方法开展了防冲原理研究、技术体系设计、井下工业试验等一系列研究工作，主要得到了以下结论：基于大巷煤柱冲击地压的主导力源类型，结合多起冲击地压典型案例，将我国大巷煤柱冲击地压划分为基础应力叠加型、附加应力诱发型和自身蠕变失稳型3类，分别建立并推导了3类大巷煤柱冲击地压发生机理的力学模型与工程判据，揭示了3类大巷煤柱冲击地压的发生机制。提出一种深井高应力大巷煤柱压裂-注浆协同防治冲击地压的方法，其防冲原理体现在“释能”和“改性”2方面，井下工业试验发现弹核煤体起裂压力约40MPa，整体最大压裂宽度达19.5m，现场监测验证该方法能够降低大巷煤柱能量积聚水平，提高大巷煤柱整体冲击阈值。设计了深井高应力大巷煤柱释能改性防冲成套技术体系，包括孤立煤体冲击危险“评估-检验-校核”方法、弹性核水力压裂增缝释能技术和整体注浆加固改性技术。研发了大巷煤柱弹性核压裂“震动-应力-位移”三场监测设备和PS-Z-A/B型无机双组份速凝整体注浆改性材料。

1深井高应力大巷煤柱冲击地压发生类型
1.1基础应力叠加型冲击地压
1.2附加应力诱发型冲击地压
1.3自身蠕变失稳型冲击地压
2深井高应力大巷煤柱冲击地压发生机理
2.1基础应力叠加型冲击机理
2.2附加应力诱发型冲击机理
2.3自身蠕变失稳型冲击机理
3深井高应力大巷煤柱释能改性防冲原理
3.1大巷煤柱长效防冲方法确定
3.2孤立煤体“裂-注”工程模拟
3.3“裂-注”释能改性防冲原理
4深井高应力大巷煤柱释能改性防冲体系
4.1冲击危险“评估-检验-校核”
4.2弹性核水力压裂增缝释能技术
4.3煤柱整体注浆加固改性技术
5井下释能改性工业试验与效果分析
5.1井下试验煤柱选择与评价
5.2工业试验及监测方案设计
5.3释能改性监测与效果分析
6结 论

朱斯陶,张翔,姜福兴,等.深井高应力大巷煤柱释能改性防冲机理及应用研究[J/OL].煤炭学报,1-17[2024-07-18].https://doi.org/10.13225/j.cnki.jccs.2024.0170.