煤炭学报

作者：何江, 邵嗣华, 李小龙, 苗伟东, 陈龙, 张迎港,

关键词：急倾斜煤层, 分段, 轻放开采, 冲击地压, 结构控制, 底煤,

为揭示急倾斜煤层分段轻放开采冲击地压机理，建立了覆岩倾向悬臂梁结构力学模型，分析了覆岩倾向破断步距、移动规律、能量释放与煤层倾角的关系，采用UDEC数值模拟了覆岩结构破断运移规律和应力分布规律，理论分析了急倾斜煤层分段轻放开采冲击地压发生机理。结果表明：急倾斜分段轻放开采顶板倾向破断步距与煤层倾角呈正相关关系，随着倾角增大，岩层倾向破断步距呈现非线性增大趋势，倾角越大，倾向破断步距增大越明显；顶板倾向破断步距与岩层厚度、抗拉强度均呈幂函数关系，拟合相关系数均在0.99以上；破断块体下滑对采空区下部充实度较大，破断块体可出现旋转、俯冲2种运动失稳类型；采空区上方覆岩呈现出低位横跨、高位成拱的双结构特征；采空区周边垂直应力主要在顶板外侧产生集中，水平应力、剪切应力主要在采空区下部煤体产生集中；采空区下部沿倾斜方向78.36 m范围内水平应力大于垂直应力，下分段工作面底煤水平应力明显高于垂直应力，巷道底煤6.54 m处剪切应力出现最大值，易产生底煤冲击破坏；急倾斜分段轻放开采静载来源于上部采空区覆岩低、高位双结构产生的夹持作用，当矿震应力波动载与底煤水平应力静载叠加达到冲击地压临界条件时，诱发巷道底煤冲击破坏。王家山煤矿东一采区急倾斜煤层分段轻放开采冲击地压主要表现为底鼓性破坏特征，微震监测表明工作面回采期间主要为底煤及相近标高煤岩破裂释放弹性变形能，验证了急倾斜煤层分段轻放开采覆岩结构控制型底煤冲击破坏机理。

来源：2026年第2期

《煤炭学报》期刊编辑部

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