煤田地质与勘探

作者：郑凯歌, 张俭, 孙四清, 陈冬冬, 王泽阳,

关键词：顶板灾害, 耦合效应, 协同防控, 跨灾耦合, 防控模式,

目的基于我国煤层多期沉积−构造演化形成的煤与瓦斯突出、突水、冲击地压等多灾害共生环境，针对深部开采条件下高地应力–高水压–强采动耦合诱发的顶板多灾害链式演化难题，系统开展了煤层顶板多动力灾害耦合机制与协同防治技术研究。方法通过区域构造特征分析与赋煤构造单元划分，综合运用地质力学分析、灾害演化分析及技术模式构建等方法，系统揭示了煤层顶板多动力灾害的耦合作用机制，创新构建多灾害协同防控技术体系。结果和结论(1) 随着开采深度增加，顶板灾害由单一模式向瓦斯–冲击地压–水害复合模式转变，深部“三高一扰动”环境通过应力重分布–裂隙扩展–能量积聚的链式作用，诱发冲击启动、水气互馈等灾害耦合效应；(2) 突破传统冲击–瓦斯二元耦合研究框架，系统建立了包含巨厚含水层致冲、离层水–厚硬顶板联动等多灾害耦合模型，阐明了采动裂隙网络贯通诱发气液运移–能量释放的跨灾耦合机理；(3) 创新提出“分源辨识–分类调控–协同防治”的技术路径，研发形成包含定向长钻孔分段压裂、地面L型井群组改造等关键技术的“井上下联动、区域局部协同”五种防控模式。该成果为破解深部开采多灾种协同防控难题提供了理论依据和技术路径。

来源：2025年第5期

《煤田地质与勘探》期刊编辑部

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