煤田地质与勘探

作者：鲁喜辉, 赵卫卫, 郝英豪, 曹安业, 苏士杰, 吕国伟, 白刚,

关键词：非对称采空区, 煤层大巷, 冲击地压, 覆岩结构演化, 失稳机制, 协同防控,

目的随着煤层大巷使用频率的增加，煤层大巷冲击地压灾害发生频率日益递增，特定条件下煤层大巷冲击地压发生机理和差异化防控措施的研究，对深部煤炭安全开采具有重要意义。方法基于内蒙古某矿强冲击煤层大巷，采用现场实测、理论分析、FLAC3D模拟等方法研究了煤层大巷两侧非对称采空区结构演变过程中巷道围岩应力和覆岩结构演化规律，构建了大巷冲击风险判别指标，揭示了大巷冲击失稳机制，提出了针对性防控思路。结果和结论采空区面积和覆岩结构演化是影响煤层大巷区域冲击风险的主要因素，且非对称采空区结构形成会进一步其冲击风险。非对称采空区结构演化过程中垂直应力逐步演变为最大主应力，并在大巷煤柱区呈“双峰”分布；随着大巷西侧采空区面积的增大，大巷围岩垂直应力持续增大，应力增量先增大后减小，其中回风大巷一直位于西侧应力峰值区，峰值应力38.7 MPa；大巷煤柱区覆岩空间结构由“非对称T”形逐步转变为“对称T”形，大巷两侧岩层活动的互馈效应增强。煤层大巷受两侧采空区结构变化影响，大巷围岩应力集中、围岩损伤增大，大巷局部围岩应力超过其临界破坏载荷后向巷道内部瞬间位移，诱发冲击地压。煤层大巷顶、底板冲击破坏临界载荷分别为32.8、24.7 MPa，潜在冲击风险区域随非对称采空区演化逐渐增大。制定了以回风大巷位置优化、顶板深孔爆破等为主的区域与局部一体的“降载−卸压−支护”协同防控方案，经检验可以有效降低冲击风险。研究结果可对类似开采条件下煤层大巷冲击地压防治提供有益借鉴。

来源：2026年第2期

《煤田地质与勘探》期刊编辑部

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