煤炭学报

作者：谭云亮, 张修峰, 范德源, 刘学生, 朱斯陶, 牟宗龙, 陈洋,

关键词：深部, 冲击地压, 沿空巷道, 覆岩结构, 致灾, 主动改性,

无煤柱(或小煤柱)开采已得到广泛应用，随着开采深度增加，当侧空覆岩存在坚硬岩层时，大能量动力事件频发，冲击地压显现日趋严重，已成为制约深部煤炭资源开采的主要瓶颈之一。围绕沿空侧向覆岩结构改性防冲机理与实践开展研究，主要包括：构建了沿空工作面覆岩结构力学模型，提出了上位覆岩等效载荷估算方法，揭示了下位覆岩结构特征及演化规律；获得了沿空工作面下位覆岩运动对煤体内应力的定量表征方法，提出了以煤体的静载支承应力及关键层断裂产生的扰动应力之和与煤体强度比值大小为致灾指数的覆岩致灾关键层判识方法；定义了覆岩关键结构失稳致灾力学判据，综合分析应力状态和冲击倾向性指数对“发生冲击地压”的隶属度实现了侧空覆岩致灾风险评级；给出了侧空覆岩结构改性方法及防冲流程，并在新巨龙6305工作面开展了工程实践。结果表明，6305工作面实施侧空覆岩结构主动改性后，微震事件频次增幅33.3%，平均每个事件能量降幅23.5%；煤体应力集中程度显著降低，最大降幅约27.2%；沿空巷道围岩变形量明显减小，最大减小约104.7%；侧空覆岩致灾关键层得到消除，冲击地压的可能性等级为由“很可能”降为“不可能”。

来源：2025年第1期

《煤炭学报》期刊编辑部

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