赵 善 坤

(1.煤炭科学技术研究院有限公司 安全分院，北京 100013；2.煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室，北京 100013)

深部复杂的应力环境、煤岩力学性质的改变以及高强度集约化开采，使得冲击地压发生的强度和频次明显增加[1-2]。据不完全统计，我国目前已有冲击地压矿井超过170座[3]，数量还在持续增加中。冲击地压作为一种煤岩体结构的动力失稳状态，其孕灾及失稳过程不仅与煤层自身的力学性质有关，更与其所赋存的煤岩结构体稳定性有着密切关系，尤其当煤层顶底板为厚硬岩层时。DRZEWIECKI等[4]认为顶板坚硬岩层变形积聚的能量以微震形式释放，当能量积聚到一定程度时的突然释放，往往诱发冲击地压发生。窦林名、何江等[5-7]认为厚硬顶板对冲击地压的孕生影响显著，并主张采用顶板厚度特征参数表征其对冲击地压的影响程度。姜福兴等[8]通过对巨厚坚硬顶板条件下煤层开采覆岩运动特征的分析，构建了多种覆岩空间结构模型，认为水平应力在覆岩空间结构中的转移集中是巨厚坚硬岩层冲击地压发生的主要原因。牟宗龙等[9]、徐小荷等[10]用突变理论构建了坚硬顶板与煤柱失稳模型，认为坚硬顶板的运动状态和破断位置与冲击地压发生密切相关，并得出顶板悬露长度与冲击危险性正相关。杨培举等[11]、韩昌良等[12]根据巨厚岩浆岩与煤层之间距离变化，分别建立了基于两端固支梁和薄板理论的破断失稳判据。谭云亮等[13]、李振雷等[14]通过构建屈服条件下坚硬顶板结构模型，推导出顶板断裂步距计算公式，认为坚硬顶板微震能量增大和应力突变是冲击地压发生的主要前兆信息。……