随着煤矿冲击地压灾害发生频次、强度及破坏程度的加大,大直径防冲卸压钻孔技术以其低扰动、施工快、易操作和安全性高等优点成为煤矿治理冲击灾害的重要方法。在煤矿冲击地压灾害防治研究过程中,对于如何在冲击危险区域进行钻孔卸压且不破坏巷道围岩整体强度的研究不够充分,常规大直径防冲钻孔卸压技术存在与围岩控制相矛盾的问题。因此,本文采用现场调研、室内试验、数值模拟、理论分析等方法,在分析常规的大直径防冲钻孔卸压与巷道围岩控制之间矛盾关系基础上,改善大直径钻孔卸压技术,提出了分段扩孔卸压。从分段扩孔卸压机理、分段扩孔卸压巷道变形规律及围岩能量释放等方面开展了深入研究,并进行了现场实践。论文主要研究内容及成果如下:(1)深入分析了唐口煤矿6307工作面运输顺槽常规大直径防冲钻孔卸压影响巷道稳定性的案例,研究了 6307工作面运输顺槽实施常规大直径防冲钻孔卸压区域巷道围岩变形特征,并采用数值模拟方法研究揭示了卸压钻孔直径、孔深和孔间距等参数对防冲卸压效果及巷道稳定性的影响规律,分析了常规大直径钻孔卸压与巷道围岩控制之间的矛盾性,为分段扩孔卸压方法的构建提供了依据。(2)实验室内对不同扩孔直径、扩孔深度和钻孔间距的三组石膏试件进行了单轴压缩试验,获得了三组不同卸压钻孔参数下石膏试件的强度及破坏特征。分析了分段扩孔试件钻孔周围裂隙扩展规律,为分段扩孔技术的实际应用及推广提供数据支撑。(3)针对6307工作面运输顺槽实际情况,构建了工作面顺槽分段扩孔卸压的三维数值计算模型,研究了不同扩孔直径、扩孔深度、钻孔间距参数下卸压区域巷道围岩应力场、变形场和能量场时空演化特征,揭示了分段扩孔卸压过程中巷道围岩变形演化规律及能量释放特征,探讨了扩孔直径、扩孔深度和钻孔间距等参数对围岩能量耗散和巷道稳定性的影响,确定了 6307工作面运输顺槽分段扩孔卸压钻孔最优实施参数。(4)基于数值模拟确定的卸压钻孔布置参数,在唐口煤矿6307工作面运输顺槽进行了分段扩孔卸压防冲的现场工程应用,并对现场试验区域进行了冲击地压监测和巷道围岩变形观测,结果表明:采取分段扩孔技术方案后,显著降低了煤体能量的积聚程度,防冲效果明显,钻孔卸压后巷道围岩的变形破坏得到了有效控制;对比常大直径钻孔卸压,分段扩孔卸压的施工效率提高了 1.5倍。