针对急倾斜特厚煤层水平分段综放开采工作面冲击矿压灾害，以窑街三矿为工程背景，采用离散元数值模拟(UDEC),研究了急倾斜特厚煤层水平分段开采顶板破断及结构演化规律，再现了矿震作用下工作面非对称冲击矿压孕育和发生过程；理论分析了工作面底煤应力非对称分布特征；基于动静载叠加原理揭示了工作面非对称冲击矿压发生机理；最后提出了防治对策。研究结果表明：急倾斜特厚煤层水平分段综放开采工作面在顶底板非对称错峰支承压力作用下，煤体受载特征沿倾向呈现分区差异性：顶板侧挤压、中部剪切、底板侧拉-剪。工作面底煤中形成浅部汤匙状卸压区和深部非对称应力集中区，顶板侧煤体垂直应力峰值和剪切应力峰值均为底板侧的5倍。进入深部开采后，工作面悬顶长度增大，同时采空区内关键岩块发生回转、滑移和倾倒的可能性增加，导致矿震强度增大。当动载应力与工作面底煤应力集中区中的静载应力叠加大于“煤体+液压支架”系统的极限应力时，发生急倾斜特厚煤层水平分段综放开采工作面非对称冲击矿压。研究结果与现场实测相吻合。

国家自然科学基金项目(51934007,51874292)；

1 工程背景
1.1 窑街三矿工程地质概况
1.2 工作面非对称冲击显现特征
2 工作面非对称冲击矿压数值模拟
2.1 数值模型建立
2.2 覆岩垮落运移规律
2.3 底煤采动裂隙场—应力场分布
2.4 矿震诱发工作面非对称冲击过程
3 急倾斜煤层受力特征理论分析
4 工作面非对称冲击矿压发生机理与防治技术
4.1 工作面非对称冲击矿压发生机理
4.2 5521-20工作面冲击矿压防治技术
5 结 论

曹晋荣,窦林名,何江,王永忠,周坤友,王正义,王崧玮,韩泽鹏.急倾斜特厚煤层工作面非对称冲击矿压机理[J].采矿与安全工程学报,2023,40(02):334-345.DOI:10.13545/j.cnki.jmse.2022.0231.