大同矿区顶、底板及煤层都坚硬．是我国典型的“三硬”煤层条件的矿区。目前，冲击地压已成为困扰大同矿区安全、高效生产的瓶颈之一，而对这种条件下冲击地压发生机理的研究却鲜见报道。为了保证矿井的安全生产，保护矿井工作人员的生命安全，迫切需要对“三硬”煤层条件下冲击地压发生的机理进行研究，采取正确的预测预报措施，制定相应的监测、控制措施，减少危害性冲击地压的发生，降低冲击地压的危害程度。

王旭宏专著的《大同矿区三硬煤层冲击地压发生机理研究》在总结已有研究成果的基础之上，结合大同矿区的实际情况，开展了现场调研、冲击地压影响因素分析、冲击倾向性测定与研究、地应力测定与分析、数值模拟等相关工作，系统研究了“三硬”煤层条件下冲击地压发生的机理，为“三硬”煤层条件下冲击地压现象的控制与防治提供理论基础。

王旭宏专著的《大同矿区三硬煤层冲击地压发生机理研究》主要内容包括：

（1）大同矿区煤层和顶、底板冲击倾向性鉴定及研究。对大同矿区忻州窑矿、同家梁矿、煤峪口矿的煤层及顶、底板进行了物理力学性质测定和冲击倾向性判定，并对现行的冲击倾向性鉴定指标进行了研究，提出了新的冲击倾向性判定指数——剩余能量释放速度指数。

（2）地应力测量及其对冲击地压影响的研究。采用空0包体应变计的方法现场测量地应力。测定结果表明，大同矿区水平构造应力较大，水平构造应力占主导地位。通过数值模拟．分析了构造应力对产生冲击地压的影响规律，为巷道合理的开拓布置提供了理论依据。

（3）大同矿区冲击地压的显现特征及影响因素研究。大同矿区冲击地压除了具有冲击地压的一般特征（突发性、多样性、复杂性、破坏性）外，还带有鲜明的大同特色，即三硬、冲击地压显现地点埋深较浅、下分层开采发生冲击大于上分层开采。根据大同矿区冲击地压显现特征，将大同矿区冲击地压分为两帮煤层冲击、底板冲击、两帮及底板冲击、小块状弹射4种基本类型。冲击地压的影响因素主要包括自然地质条件、开采技术条件两大方面。

（4）采准巷道两帮冲击发生机理的研究。引起大同矿区采准巷道两帮冲击的主要原因是采煤方法、煤体应力和支护强度及采动影响。在“三硬”条件下，随着采空区面积的不断扩大．在巷道周围的煤柱上形成很高的支承压力，造成对煤层的夹持作用，顶板的震动与反弹使煤壁与顶板之间形成离层。通过建立数学力学模型与应用数值模拟，研究了煤壁整体推出型冲击地压发生机理，找出了冲击发生的条件和规律。

（5）采准巷道底板冲击发生机理的研究。用关键层理论分析了坚硬底板冲击现象，找出了其影响因素。通过数值模拟分析，认为随着巷道宽度的增加，水平拉应力最大值向底板深部发展，将引起底板中的关键层突然断裂，最终导致冲击地压的发生，为防治底板冲击奠定了理论基础。

（6）冲击地压综合防治措施的研究。根据大同矿区“三硬”煤层冲击地压规律既有冲击地压发生的一般规律，又有其特殊性的特点，要采用一般防治措施和特殊防治措施相结合的综合防治措施。一般防治措施包括有冲击倾向性煤层开采设计原则、合理煤柱尺寸的确定、煤层注水和卸压措施等。特殊防治措施有坚硬顶板处理技术、防治巷道两帮冲击的措施等。

《大同矿区三硬煤层冲击地压发生机理研究》的研究内容得到了山西省高校科技研究开发项目基金的资助，研究过程中大同煤业集团技术中心、生产部、煤峪口矿、同家梁矿和忻州窑矿都给予了大量的技术支持和帮助，在此，谨向有关部门及人员表示衷心感谢。

1 绪论

1．1 冲击地压的危害及特点

1．2 冲击地压的分类

1．3 国内外冲击地压概述

1．4 国内外冲击地压研究现状

2 煤岩层冲击倾向性试验鉴定与研究

2．1 试验内容

2．2 试验方法

2．3 试验结果及分析

2．4 关于冲击倾向性鉴定方法的研究

3 地应力测量及其对冲击地压的影响

3．1 地应力测量的步骤和基本原理

3．2 现场地应力解除试验及应变测量结果

3．3 温度标定试验及其结果

3．4 围压率定试验及其结果

3．5 地应力计算结果

3．6 地质构造应力分析

3．7 地应力对冲击地压的影响

4 大同矿区冲击地压的显现规律及影响因素

4．1 大同矿区冲击地压的显现特征及规律

4．2 冲击地压的类型

4．3 大同矿区冲击地压的影响因素分析

5 大同矿区冲击地压的机理

5．1 采准巷道两帮冲击现象的分析

5．2 煤壁与顶板之间形成离层现象的分析

5．3 煤壁整体向外推移机理的研究

5．4 底板冲击机理的研究

5．5 大同矿区冲击地压机理

6 大同矿区冲击地压防治技术

6．1 大同矿区冲击地压一般防治措施

6．2 大同矿区冲击地压特殊防治措施

7主要结论

参考文献