煤样力学行为的结构敏感特性及干预机制试验研究

李海涛，彭 然，杜伟升，李晓鹏，张宁博

( 1. 煤炭科学研究总院 深部开采与冲击地压防治研究院，北京 100013；2. 煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室( 煤炭科学研究总院 )，北京 100013；3. 煤炭科学技术研究院有限公司 科技发展部，北京 100013；4. 中国矿业大学( 北京 ) 力学与建筑工程学院，北京 100083 )

冲击地压作为极端的煤岩力学行为，其形成机理极为复杂。统计可知，不论煤体是否具有冲击倾向性，煤种从褐煤到无烟煤，埋深从浅部到深部，不论采用何种开采工艺，顶板坚硬与否均有冲击地压发生的记载[1-4]。

上述情况表明，以具体要素为切入点开展冲击地压相关研究，对于明确各要素作用下的冲击地压形成机理具有切实的支撑作用[5-8]，但若仅停留在具体影响因素层面，众多独立的结论反而会使得冲击地压研究呈现出复杂化的趋势。上述具体要素在各自的作用机制下均能导致冲击地压的发生，一定程度上暗示了从统一视角开展冲击地压研究的可能性和必要性。

冲击地压的本质是弹性能的大量积聚和剧烈释放，对应研究需要明确弹性能的来源、形成弹性能大量积聚的条件和出现弹性能剧烈释放的标准，但能量抽象程度较高，因此基于实际可测且与能量高度相关的应力类指标开展相关研究工作更为可行，上述问题进而转化为对于煤岩受载形式、应力集中产生条件和失稳破坏准则的研究。

在实际工程中，造成煤岩二次受载并最终导致冲击地压发生的根本原因在于采掘活动，其又包括开拓部署设计和采掘工程执行，前者一经确定往往不再频繁变更，而执行过程中的采掘速度则会受地质条件、安全管理等影响经常性调整。……