深井采场覆岩破裂与冲击地压孕育机制及预警方法

煤矿采深与采场周围采动影响区内岩层空间结构的组成和运动，控制采动应力变化，而矿山动态高应力是冲击地压发生的根本原因，故确定深井岩层运动范围扩展导致的采动支承压力演化，对揭示冲击地压孕育意义重大。本项目重点研究"采场覆岩破裂─支承压力─冲击地压孕育机制"关系。第一步建立采场覆岩结构分类、破裂能量范围与设置微震接收参数三者之间的关系；第二步采用综合手段确定弯曲带、裂隙带分区能量、频谱特征、事件数分布等特征，由此研发动态划分弯曲带、裂隙带的微震监测判别程序。前两步成果为确定覆岩动态破裂结构提供可靠依据；第三步建立深井采场覆岩破裂与支承压力的动态关系，得到高应力场形成机制─冲击地压孕育机制。期望通过研究，基于采场支承压力演化研究冲击地压孕育机制，建立应力与钻孔煤粉当量关系，确定诱发冲击地压发生危险的高应力阈值，由此预警深井冲击地压。项目成果对冲击地压机理研究与灾害防治具有重要现实意义。

动态矿山压力作用于围岩并使其破裂是引发矿井动力灾害事故发生的根本原因。研究岩层运动范围扩展后的深部采动支承压力演化机制，对揭示冲击地压孕育意义重大，是目前亟待研究的矿压问题。. 基于“应力场特征-减冲”关系与内应力场减冲机理，及“卸压保护空间尺度-减冲”关系与卸压煤岩（矸）介质减冲机理研究，开展了“采场覆岩破裂-支承压力-冲击地压孕育机制”关系研究。进行侧向应力场分布计算，确定合理空间位置，计算卸压空间保护尺度，并确定合理支护状态的支护准则与支护原理，同步确定了动静态评价与预警方法，提出综放采场沿空区段巷道的监测预警及治理方案，解决了特定采场区段沿空巷道是冲击地压易发难防治问题。开发随钻随探装备，研究基本的应力场特征及产生规律，进行工程应用，为防治应力场变化致生的冲击地压提供工程借鉴。