段宏飞，姜振泉，朱术云，孙强，刘德乾，杨伟峰

(1.中国矿业大学 资源与地球科学学院，江苏 徐州，221116；2.河北工程大学 土木工程学院，河北 邯郸，056038)

华北石炭二叠系煤田是我国重要的产煤矿区之一，然而，上部煤层近乎枯竭，许多矿井纷纷转入下组煤开采阶段。随着矿山开采深度的增加，地应力不断增大，深部开采的矿压问题日益严重，煤矿冲击地压问题已成为影响煤矿安全生产的重大关键问题之一。对于冲击地压的研究，国内外学者[1−7]开展了大量的研究，先后从不同角度提出了一系列重要理论，如强度理论、刚度理论、能量理论、冲击倾向性理论、突变理论、分形理论等。这些理论对冲击地压的研究起到了很大的推动作用，但是，由于冲击地压现象复杂，采用传统的数学、力学等学科很难建立相应的数学模型。目前，对于深部岩体采动覆岩变形和顶板聚压规律，刘巍等[8−12]采用相似材料模拟实验进行了研究，然而，由于其无法真实模拟原岩压力条件和介质的力学环境，其研究成果受到限制。与其相比，离心模型实验以能使模型自重提高到与原型相同的状态并具有再现原型特征的特点，在岩土工程领域应用十分广泛[13−15]，而用于煤矿地下开采的工程力学问题研究尚处于起步阶段，迄今为止，国外已有的应用实例主要限于煤矿围岩稳定问题的模拟试验[16−17]，国内仅限于采动覆岩移动中深厚土体沉陷变形问题的研究[18−19]，而关于深部采动岩体覆岩变形和顶板聚压诱发冲击地压的研究更少[20]。……