煤炭工程

作者：张　杰,倪锁红,钱万学,姬　东,唐青豹,陈洋洋

单位：1.中国矿业大学（北京）能源与矿业学院，北京 1000832.陕西陕煤韩城矿业有限公司，陕西 渭南 7154003.西安科技大学 能源与矿业工程学院，陕西 西安 710054

关键词：软岩巷道,大直径钻孔卸压,应力转移,参数优化,数值模拟,

针对软岩巷道自身围岩力学性质较差，易引发底鼓、片帮等围岩大变形灾害的工程问题，本文首先通过构建巷道围岩应力分布力学模型，揭示了帮部大直径卸压钻孔通过扩展围岩塑性区、转移应力峰值的卸压作用机理；并采用数值模拟方法，系统分析钻孔深度、孔径及排距等关键参数对围岩应力转移与分布特征的影响规律，确定了大直径卸压钻孔的合理参数，并结合补强支护措施控制围岩变形。研究结果表明：大直径钻孔能够有效扩展围岩塑性区，促使应力峰值向巷道深部转移，应力集中区主要分布于钻孔两侧；随着钻孔孔径增大，卸压效果逐渐增强，但孔径过大易引发过度卸压问题；钻孔排距过小易造成局部应力集中，排距过大则会削弱卸压作用；随着钻孔深度增加，应力峰值降低幅度及向深部转移的距离均增大。综合分析确定现场试验的合理参数为：孔径160mm、孔深10m、排距1.5m。工程应用结果表明，采用“大直径卸压钻孔+补强支护”的围岩控制技术后，巷道两帮变形量降低74.8%，顶底板变形量降低57.8%，围岩稳定性得到显著提升。该研究成果可为软岩巷道卸压设计及围岩控制提供理论依据与技术参考。

来源：2026年第4期

《煤炭工程》期刊编辑部

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