高中祥，曲 治，李 友，陈 淼

（1.兖矿能源集团股份有限公司，山东 济宁 272000；2.山东科技大学能源与矿业工程学院，山东 青岛 266590）

0 引 言

由于地层形成的复杂性，在煤系地层中会赋存着硬度高、厚度大的岩层。在我国的鄂尔多斯地区，煤层上方存在着有硬度高、厚度大的砂岩组。该岩层具有强度高、厚度大、远离采场、悬顶面积大等特点[1]。在该地区煤矿开采中，随着工作面煤体的不断采出，采空区面积逐渐增大，厚硬岩层会形成大面积悬顶并积聚大量弹性能，当采空区面积达到极限值，厚硬岩层发生破断失稳并突然释放积聚的大量弹性能，产生大能量强矿震事件，不仅会极大的提高井下冲击地压发生概率，影响煤矿安全生产，甚至还会引起地面强烈震感，对建筑物构成震动威胁，对煤炭安全高效开采与矿区和谐稳定发展提出了严峻挑战，。

我国学者对厚硬岩层破断规律进行了诸多研究，取得了大量有益成果。蒋金泉等[1-3]建立了厚硬岩层的力学模型，研究得到了岩层破断跨度的计算式，并利用微震、支架压力及地表下沉等进行了动力响应分析；姜福兴等[4]研究覆岩结构提出了“载荷三带”理论，基于该理论对采场可能发生的冲击地压进行了分类和危险性判定；张明[5-6]提出了基于厚硬关键层破断导致强矿震的评估方法，并提出了防控思路；王树立等[7-8]建立了多工作面联合运动的力学模型，推算了红层砂岩的破断步距并阐明了红层破断规律，并利用微震技术分析验证了响应特征。……