资源禀赋与区域经济决定了我国深部煤炭资源开发势在必行。世界主要采煤国家中，德国最大开采深度达到了1 713 m[1]。俄罗斯仅顿巴斯矿区就有30处矿井的开采深度超过了1 200 m，最深达到1 400 m[1]。波兰煤矿最深达到1 300 m[1]。日本和英国的煤矿曾经最深开采深度分别达到了1 125 m和1 100 m[1]。据国家煤监局2015年调研，我国超过800 m采深矿井139处[1-2]。除了上述矿井，我国近4 a来新增陕西彬长、永陇矿区12座矿井、鄂尔多斯呼吉尔特矿区、上海庙矿区共分布深部矿井16对、神华集团新街台格庙矿区规划建设5对矿井、甘肃省庆阳市新发现九大煤田、山东黄河北矿区规划建设5对矿井等累计产能可达6亿t/a，这些亿吨级矿区已经出现或面临冲击地压灾害，并且都是将来承接将近70%任务的优质“接力” 资源，因此冲击地压矿井不能“一关了之”。我国加大深部开采冲击地压灾害防控研究是保障能源稳定供应的前提条件。
我国自1933年在抚顺胜利矿认定出冲击地压以来，经历了20世纪40年代引进、消化阶段，比如冲击地压、冲击倾向性、岩爆等词，煤层大孔径卸压、爆破卸压方法等都是从前苏联、德国、波兰等国引进来[3-5]。20世纪80年代后才开始进入自主理论认知阶段，出现了“三准则”[6],“失稳理论”[7]、“三因素”[8]机理乃至后期的“强度弱化减冲理论”[9]、“冲击启动理论”[10]和“冲击扰动响应失稳理论”[11]等。在理论认知基础上，近10 a来部分学者在大量的工程实践基础上探索出了理论与防冲技术体系[12-15]。这些成果对解决我国浅部矿井，甚至700 m以浅冲击地压问题起到了巨大作用。
然而，传统的适应于浅部矿井的冲击地压防控方法与技术适用范围小，对象单一，卸压强度低，而深部开采覆岩结构复杂，冲击地压受高位远场大覆岩结构调整，近场低位顶板垮断动载和煤层、底板高集中静载等互馈、反复作用，突出表现出浅埋开采方法、经验与深部开采条件不相适应的矛盾;高强度回采与冲击地压高强度防治要求的矛盾。
笔者以我国深部开采冲击地压发生及防控特征为切入点，从诱发冲击地压的载荷源角度，结合工程实例，深入研究了我国深部开采冲击地压的类型，最后提出了深部开采巷道冲击地压动静载荷分源防控方法，技术应用效果良好，为深部开采局部防治冲击地压提供思路借鉴。
1 我国煤炭深部开采冲击地压特征
1.1 我国深部开采冲击地压新现象与案例
近年来，深部开采，尤其是近800 m采深的矿井，除了常见的动静叠加型冲击地压外，出现了一些新现象:
(1)深部掘进巷道工作面无前兆性抛出性冲击，例如:2014年高家堡矿一盘区辅运大巷掘进工作面“11·13”冲击;2014年孟村矿主运大巷掘进工作面“6·5”冲击。
(2)深部孤岛综放工作面初采期间，工作面、两巷整体性冲击，例如:2015年赵楼矿1305孤岛综放工作面推进0.75 m，工作面连同两巷超前支护段“7·29”整体冲击事故。
(3)深部掘进巷道滞后工作面20～600 m发生无动载源冲击，例如:2011-11-03，千秋煤矿21221运输巷滞后掘进工作面50～450 m发生冲击地压;2013-08-05，星村煤矿3302工作面上巷掘进工作面后方的已成型巷道内发生了严重的冲击事故，损坏巷道达150 m;2018-10-20，龙郓煤业1303工作面泄水巷与3号联络巷贯通掘进发生冲击地压，造成掘进工作面后方348 m巷道不同程度破坏。
(4)深部盘(采)区在用大巷发生无动载源冲击，例如:2017年高家堡煤矿一盘区3条在用大巷春节停产期间“2·3”冲击;2016年梁宝寺煤矿采区集中轨道巷和轨道巷交叉口处“8·15”冲击，周围没有采掘活动。
(5)深部回采工作面超前300 m以远也发生无动载源冲击，例如:2009—2013年千秋煤矿21141综放工作面运输巷超前工作面600～900 m段多次冲击。
上述5种现象，因为没有明显动载源参与，并且前2种与后3种从冲击形成过程也存在本质的差别，即深部掘进工作面与孤岛工作面整体冲击过程都表现出卸荷特征，而其他3种情况都表现出加载特征[16-19]。
1.2 深部开采冲击地压发生时空特点
我国浅部冲击地压主要受坚硬顶板影响，特点单一。深部开采冲击地压更为复杂，更为隐蔽，比如从发生地点来说，我国深部开采冲击地压在开拓大巷、采区巷道、永久硐室、回采工作面、临空回采巷道、实体煤回采巷道、掘进工作面、掘进工作面后方巷道都有发生;从发生时间上来看，有触发即时性冲击、也有时滞性冲击、初采期、末采期冲击;从显现特点来看，以底板鼓起为主，伴随两帮收缩，顶板下沉[20]。
1.3 深部开采冲击地压发生机理特点
近年来，我国煤炭深部开采，尤其是近800 m采深的特厚煤层矿井，除了常见的动静叠加型冲击地压外，出现了一些新现象，即纯静载荷自发型冲击。此类冲击地压发生区域往往为巷道基础静载荷充足区域，如地质构造、相变带、邻近巷道群、采空区等影响的巷道区域，且具有如下特点:① 自发性:在无外力扰动的情况下发生，如采掘活动、顶板运动、矿震等;② 时滞性:在成型巷道已稳定并进行2次支护较长一段时间之后突然发生[21-22]。此类冲击地压隐蔽性非常强，自发性和时滞性的特点是其区别于常规冲击地压的重要特征。
1.4 深部开采冲击地压防控难点
(1)埋深大，由重应力、水平应力构成的基础静载荷充足，冲击地压发生门槛降低，防控范围点多面广，新建矿井开拓期间大巷就能发生冲击。
(2)与浅部相比，地层结构复杂，远场高位覆岩结构调整，近场低位顶板垮断，都可以提供冲击动载荷源。
(3)煤层埋深大，传统卸压方法，应力恢复快，卸压时效短，需要强卸压、勤卸压施工，卸压过程中冲击地压伤亡事故频发。
(4)受“压、剪、挤、推”连续作用，87%巷道底板大变形、冲击剧烈，成为能量释放通道，底板冲击显现难以解决。
总的来说，我国煤炭深部开采冲击地压特征表现为发生门槛降低，冲击显现位置点多面广，发生原理隐蔽性、自发性、时滞性占比大，防治范围扩大，应力恢复快，高强度、长时效卸压要求突出。
2 我国深部开采冲击地压主要类型
理清深部开采冲击地压类型最终还得从力学过程来分析，从发生力学条件上看，深部开采冲击地压发生加载过程、卸荷过程都可能存在，本文在界定材料破坏、结构破坏基础上，将强度不足材料失稳和稳定性不足结构失稳联动起来来解析冲击地压过程，从而对深部冲击地压进行分类。
2.1 深部动静载叠加型冲击地压
深部动静载叠加型冲击地压主要发生条件是，由于埋深较大，一般超过650 m，自重应力及水平构造应力较充足，但是即使在各种局部静载荷叠加下仍达不到冲击启动的临界载荷，在外界小的动载荷扰动下就能导致冲击地压显现，例如2016年发生在双鸭山东保卫煤矿的“7·22”冲击地压事故，以及近期鄂尔多斯矿区多数矿井发生在紧邻上区段采空区回风巷的冲击地压等。以鄂尔多斯矿区葫芦素煤矿为例分析说明。
2.1.1 工程背景
葫芦素煤矿2-1煤开采深度为657 m，煤层倾角为近水平，煤厚平均为2.54 m，煤层具有强冲击倾向性，顶板具有弱冲击倾向性，底板无冲击倾向性。顶板岩性多以粉砂岩、砂质泥岩为主，底板岩性多为砂质泥岩及粉砂岩。
21103工作面为葫芦素煤矿首采区第2个回采工作面，西邻21102工作面采空区，区段煤柱30 m，东临21104准备工作面，工作面长320 m，走向可采长度4 150 m，工作面位置如图1所示。21103工作面自回采以来，共发生4次冲击地压。图1所示位置为2017-11-18，工作面累计推进548 m时，发生冲击地压，回风巷冲击显现长度60 m，导致机尾无安全出口，共破坏锚杆30根，锚索15根，损坏单体10根，具体显现位置如图1所示，图2为现场破坏照片。
图1 工作面布置与冲击地压显现位置
Fig.1 Working face layout and rock burst display position
图2 “11·18”冲击显现照片
Fig.2 “11·18”rock burst display photos
2.1.2 力学原理
(1)基础静载荷分析
图3为紧邻上区段采空区的回风巷两帮应力监测数据，可见，应力最大值分布在工作面附近，随着远离工作面，回风巷帮部应力逐渐下降，直至稳定在4～5 MPa。同时发现，局部出现应力异常增高(1.5～4.2倍)，均分布在煤柱硐室周围，这表明煤柱硐室对应力的影响极为显著，容易发展成为冲击危险源。
图3 回风巷应力柱状
Fig.3 Stress column diagram of return roadway
图4 “2·6”冲击、“2·15”冲击静载荷演化示意
Fig.4 Schematic diagram of static load evolution of “2·6”
and “2·15”burst
如图4所示，“2·6”冲击、“2·15”冲击发生期间，受地质条件影响，21103工作面超前支承压力峰值区大幅前移。2月6日，工作面前方峰值应力与21102运输巷倒车硐室引起的集中应力发生叠加，为“2·6”冲击发生提供充分静载荷源。工作面继续推进32 m，工作面前方峰值应力与15号联巷引起的集中应力发生叠加，为“2·15”冲击发生提供充分静载荷源。
(2)诱发动载荷分析
如图5所示，21103工作面回采过程中，大能量事件主要分布在F14,F16断层附近，以及临空侧煤岩体附近。由于断层分布在胶带巷侧，对回风巷围岩应力扰动强度较低，因此，主要临空侧顶板破断过程中产生的动载荷诱发冲击地压显现。
图5 21103工作面微震事件分布情况
Fig.5 Distribution of microseismic events in working face
(3)显现原理分析
如图6所示，建立临空巷道煤柱侧基础静载荷与动载叠加冲击力学模型，假设巷道无限长。临近采空区的煤柱中存在应力集中δ1，对应集中静载荷区Ω，Γ则为巷帮塑性区域，Ed为来自上区段采空区顶板垮断带来的动载荷。图示模型发生冲击地压时，集中静载荷区Ω处受到上区段采空区Ed扰动、加载，因此最先达到极限而发生动力失稳，释放出高速冲击性能量，此能量须分别通过巷帮塑性区Γ、支护区S，仍有剩余能量才将以煤岩、设备为载体主要以动能释放出来，冲击地压过程完成。
图6 基础静载荷与微动载叠加冲击力学模型
Fig.6 Burst mechanics model of superposition of base static load and micro-dynamic loads
由此，图6所示力学模型，其冲击地压显现的能量判据为式(1):
(1)
其中，EΩ为Ω处所集聚静载荷密度;EdΩ为系统外动载荷到达Ω处时的能量密度;UΓ为Γ处煤体重新加载所吸收的能量密度;ES为巷道支护应力场所具有的对围岩的约束能;EC为巷帮煤体动力失稳所需要的最小能量。式(1)不仅描述了巷道动静载荷叠加导致冲击地压发生的能量条件，而且描述了冲击地压的启动过程。
2.2 深部高静载加载型冲击地压
深部高静载加载型冲击地压，加载过程是材料失稳，导致工程结构体结构动力失稳的结果。其主要特点是，在无外界动载荷参与条件下，采掘巷道围岩极限平衡区内静载荷缓慢积聚，而巷道围岩强度不可避免的劣化，长期强度降低，缓慢积聚的集中静载荷达到极限时，爆发动力冲击。此类冲击地压案例如:2016年肥城梁宝寺煤矿采区大巷“8·15”冲击;2016年鹤岗峻德煤矿开切眼“9·25”冲击;2017年彬长高家堡煤矿盘区大巷“2·3”冲击。本文以高家堡盘区大巷冲击为例说明。
2.2.1 工程背景
高家堡煤矿主采4煤层，煤层埋深为940 m，煤层厚度平均为9 m，倾角为7°左右，煤层及其顶板具有强冲击倾向性。矿井采用盘区式布置，首采一盘区回风大巷、胶带运输巷和辅助运输巷均布置在煤层中，巷间煤柱35 m。大巷采用直墙半圆拱形状、宽度5 m左右、高度4.0～4.7 m，托顶煤1.5 m，采用锚网索支护，由于褶曲的存在，巷道留有厚度不均的底煤。高家堡矿井自2014的7月份揭煤施工以来，在大巷掘进期间和巷道成型后多次出现无动载参与冲击地压动力现象，具体表现为底板迅速鼓起，两帮突然鼓出，肩窝及顶板出现下沉，锚杆(索)出现断裂现象，同时伴随有响亮的煤炮声。
图7为2017-02-03发生冲击地压示意，一盘区胶带大巷内，自2号联络巷门口向下30～205 m出现底臌，底臌高度0.5～1.0 m，长度100 m范围内胶带移位。一盘区回风大巷内，反风道门口向上50 m处开始，长度30 m范围内胶带和排水管路移位，底板部分区域鼓起1 m左右，部分顶板离层。一盘区辅运大巷内，自2号联络巷门口向下20 m至101回风外段门口范围部分喷浆层掉落。图8为冲击地压造成的巷道破坏照片。
图7 盘区巷道冲击显现区域示意[23]
Fig.7 Schematic diagram of burst display area of panel roadway[23]
图8 巷道破坏照片
Fig.8 Roadway failure photos
2.2.2 力学原理
图9为采用计算机仿真技术，模拟3条大巷在不同开挖距离后的应力分布及相互影响情况。由图9可以看出，一盘区辅运大巷、胶带大巷和回风大巷在掘进过程中，其巷道围岩内都出现了垂直应力、水平应力集中现象，并且垂直应力在巷道两侧和前方均有应力升高。尤其是在两巷间的35 m煤柱内垂直应力、水平应力分布相对较高，巷道掘进形成的应力影响范围在煤柱内相互叠加，造成其应力值较高，说明大埋深巷道两帮经历了多次静载荷叠加，并且不可避免。从历次案例来看，一盘区大巷在掘进期间还是在正常使用期间，冲击地压发生的区域大致相同，并且处于褶曲带。由文献[23]分析，褶曲构造提供了增量静载荷。
图9 盘区巷道群应力分布云图[23]
Fig.9 Stress distribution of roadway group[23]
如图10所示，以单一巷道为例，建立静载荷加载冲击力学模型，假设巷道无限长。深部盘区巷道群掘进，造成单一巷道两帮垂直应力，水平应力都升高，水平力主要表现在顶底板，在冲击地压显现过程中主要起到推动作用，这里主要分析垂直应力。如图10所示，以巷道一侧为例，巷帮极限平衡区存在应力集中δ1，当相邻巷道掘进时又产生δ2，对应的集中静载荷区为Ω，Γ则为巷帮塑性区域，S为人工支护区域。图示模型发生冲击地压时，集中静载荷区Ω处静载荷EΩ受到临近巷带来的E′Ω加载，因此最先达到极限而发生动力失稳，释放出高速冲击性能量，此能量须分别通过巷帮塑性区Γ、支护区S，仍有剩余能量才将以煤岩、设备为载体主要以动能释放出来，冲击地压过程完成。
图10 静载荷叠加冲击力学模型
Fig.10 Static load superposition burst mechanics model
由此，图10所示力学模型，其冲击地压显现的能量判据为
(2)
其中，E′Ω为临近巷道掘进带来的能量密度。式(2)不仅描述了巷道纯静载荷叠加导致冲击地压发生的能量条件，而且描述了冲击地压的启动过程。
2.3 深部高静载卸荷型冲击地压
深部高静载卸荷型冲击地压，卸荷过程是结构稳定性遭到破坏，导致工程结构体材料动力失稳的结果。其特点主要是，采场或者巷道本身就处于高应力区域，并且已经达到极限稳定状态，只是处于三维应力状态约束环境，而一旦采动或开挖，造成空洞，能量释放的最小抵抗带不足，造成结构性失稳冲击。冲击案例如:2014年彬长高家堡煤矿大巷工作面“11·13”冲击;2013年1月30日，新疆硫磺沟煤矿(4-5)煤层04工作面运输巷掘进工作面冲击地压;2015年菏泽赵楼矿初采综放工作面“7·29”整体冲击。本节以发生在孤岛综放工作面的赵楼煤矿冲击地压为例说明。
2.3.1 工程背景
赵楼煤矿主采3煤层，埋深约910 m，3煤层平均厚度为6.1 m，煤层平均倾角为5°，基本顶为中砂岩，厚度为4.55～20.42 m。经鉴定3煤层具有强冲击倾向性，煤层顶板岩层具有弱冲击倾向性。矿井采用倾斜长壁采煤法、综采放顶煤采煤工艺。2015-07-29，1305工作面发生一起冲击地压事故，如图11所示，该工作面东邻一采区轨道下山，西邻七采区边界，北为回采完毕的1304工作面，南为回采完毕的1306工作面和1307工作面，1305工作面为孤岛综放工作面。1305工作面4月2日掘进施工完毕，7月25日安装完成。7月27日开始试生产，截止事故发生时，运输巷推进6 m，轨道巷推进0.75 m。
图11 综放工作面位置
Fig.11 Position of fully mechanized caving face
工作面倾斜长度136.7 m，走向长度573.6 m，工作面开切眼附近为煤层分岔区，开切眼西部为岩浆岩侵入的无煤区，由于3下煤层沉积异常，煤层变薄。经现场勘察，该冲击事故主要是对工作面和两巷道造成较大破坏，破坏情况如图12所示。
图12 综放工作面及两巷冲击
Fig.12 Burst display diagram of fully mechanized caving face,return roadway and belt roadway
2.3.2 力学原理
多年来，一次采全高的综放工作面架间发生冲击地压是非常罕见的，早在20世纪90年代，原煤科总院北京开采研究所就对深部冲击地压厚及特厚煤层合理采煤方法进行了论证，认为采用综放开采由于顶煤的垫层作用，有利于工作面冲击地压防治，并在华丰煤矿率先推广应用。但是对于孤岛开采工作面，情况有变。如图13所示，图13(a)为工作面一侧采空的数值模拟应力等值线图，由该图可以看出临近采空区侧巷道以及下隅角出现高应力集中，由图13(b)可以看出，孤岛工作面煤壁以及超前上下两巷都处于高应力集中区。
图13 工作面开采应力环境示意
Fig.13 Schematic diagram of stress environment in mining face
1305工作面虽然是一次采全高的综放工作面，但是在自开切眼推进至顶板初次垮落之前，由于不存在顶板回转、垮断，因此顶煤失去载荷缓冲作用，初采期间工作面连同两巷都处于高应力集中状态，并且除了原始高地压外，煤层相变引起的应力梯度也是静载荷源，工作面开切眼贯通后，煤壁处于极限稳定状态，一旦削薄能量最小抵抗带厚度，系统结构稳定性不足，原始静载荷能量就动力释放，造成冲击地压显现。
如图14所示，以初采期间孤岛工作面煤壁为例，建立开挖基础静载荷卸荷过程冲击力学模型，假设工作面无限长。深部孤岛工作面系统形成后，工作面煤壁以及两巷都处于高应力集中区，如图14所示，以工作面煤壁斜长中一段微小单元为例，煤壁极限平衡区存在高应力集中δmax，对应的集中静载荷区为Ω，Γ则为煤壁内塑性区域，因为是回采工作面煤壁，因此缺失了人工支护能力消耗区。图示模型发生冲击地压时，集中静载荷区Ω处静载荷EΩ原本受到最小抵抗带内煤体阻抗，当煤壁受到开挖卸荷时，该区域储存的高集中能量动力释放，此能量只受到煤壁内塑性区Γ消耗，仍有剩余能量将以煤岩、设备为载体主要以动能释放出来，冲击地压过程完成。
图14 开挖基础静载荷卸荷过程冲击力学模型
Fig.14 Burst mechanics model of unloading process under base static load caused by excavation
由此，图14所示力学模型，其冲击地压显现的能量判据为
(3)
深部高集中静载荷区掘进以及孤岛工作面开采,从力学本质上分析主要是卸荷为主，而顶板-煤层-底板以及空洞组成的工程结构体建成后，其力学条件才转为加载为主;煤岩体存在各类节理，这些结构面在加载力学状态下,仍有很好的力学特征。但是,卸荷条件下,在深部高集中静载荷卸荷量很大的情况下,特别是在拉应力出现后,岩体中结构面的力学条件将发生本质的变化。这些结构面迅速劣化岩体质量,因此其力学参数急剧下降,其力学特征不再符合在加载条件下研究所得成果。因此,岩体工程中的加载和卸荷的力学条件,应予严格区别。
3 深部冲击地压动静载分源防控技术
3.1 深部冲击地压动静载分源防控原理
冲击地压研究的终极目标是实现有效防控，前文分析了深部开采冲击地压发生的类型，通过工程案例与力学原理分析，集中静载荷可以独立导致冲击启动，而集中动载荷必须通过静载荷集中区来完成，如果静载荷集中度不够，传递到静载荷集中区的动载能量将被消耗。因此对深部冲击地压的防控，核心是降低静载荷集中程度，并兼顾动载荷源消除，即实现静、动载荷源分源防治。
除此之外，深部冲击地压防控与常规防控，差别在于基础静载荷充足，获得外界顶板垮断等增量动载荷来源复杂，冲击危险区域基础静载荷获取增量静、动载荷门槛降低，因此必须高强度、长时效实现静、动载荷源分源防控，从而阻止诱发冲击地压的载荷条件形成。
3.2 深部冲击地压动静载分源防控技术方法
我国深部开采冲击地压90%左右发生在巷道，因此受国家重点研发计划课题资助，课题组牵头联合中国煤科西安研究院，中国矿业大学(北京)，以深部开采巷道动静载荷高强度、长时效分源卸载为目标开发了3项技术，如图15所示。
图15 深部开采动静载荷分源防控原理与方案
Fig.15 Pevention and control principle and scheme of dynamic and static load source in deep mining
(1)顶板“钻孔-水射流切缝-高压水压裂”一体化多缝同时切割，深度弱化顶板，消除动载源。
(2)煤层一次成孔300 mm超大直径无人钻孔，高强度、长时效疏导煤体垂直应力。
(3)巷道底角联排桩基先钻孔卸载后钢管混凝土阻断，高强度切断水平应力，阻止底板冲击滑移。
图16 压裂孔及检验孔布置参数
Fig.16 Layout parameters of fracturing hole and detection hole
3.3 深部冲击地压动静载分源防控技术效果
(1)顶板动载荷“钻-切-压”一体化防控。
为了提前消除坚硬顶板瞬间垮断带来集中动载荷，采用“钻-切-压”一体化技术提前预裂顶板。如图16所示在冲击地压巷道设置压裂孔Y，同时在其周围设置4个检测孔(A1～A4)，具体参数如图16,17及表1所示。Y压裂孔，按照设计要求切缝2次。压裂过程中，观察检验孔及周边锚索孔出水情况。
图17 压裂位置示意
Fig.17 Shematic diagram of fracturing location
表1 压裂孔及检验孔布置参数
Table 1 Layout parameters for fracturing holes and detection hole
序号类别孔深/m倾角/(°)方位角/(°)孔径/mmY压裂孔156018065A1检验孔206018065A2检验孔206020565A3检验孔206018065A4检验孔206015565
如图18所示，通过2次压裂过程中钻孔窥视与观测孔，锚索孔出水观测。针对60 MPa顶板岩层，采用高压射流器可形成3～6 mm宽度的人工缝槽，以该缝槽为聚能导线，采用40 MPa高压水单次压裂顶板半径可达15 m。从而大幅度降低了顶板大能量微震事件产生。
图18 切缝宽度与压裂孔周围检测孔流水情况
Fig.18 Slit width water flow around fracturing hole
(2)底板静载荷源联排桩基阻断。
冲击地压煤层底板静载荷联排桩基阻断方案，如图19所示，沿巷道两帮底角先钻进直径为200 mm的大直径钻孔，然后在钻孔内植入钢管混凝土。第1步,钻孔过程可释放底板曲屈静载荷；第2步,钢管混凝土可阻断高水平应力推动底板岩层滑移，从而防止底板冲击显现。
图19 底板静载荷源联排桩基阻断示意
Fig.19 Block diagram of pile foundation of bottom plate static load source row
图20为底板静载荷源联排桩基阻断现场试验效果对比图。随着工作面向试验观测区域靠近，监测数据表明，与没有采用底板联排桩基方案的对照段相比，采用底板联排桩基的试验段巷道底臌变形量稳定值由100 cm下降至35 cm，两帮缩进稳定值由90 cm下降至40 cm，顶板下沉量变化不大，不影响巷道正常使用。这表明底板桩基可以较好地控制巷道底板及两帮变形。
图20 巷道围岩位移-时间变化曲线
Fig.20 Displacement-time curves of roadway surrounding rock
除此之外，煤体大直径钻孔卸压的重要作用已得到行业认可，本文不再累述。
4 结 论
(1)从动静载荷源角度，结合工程案例建立力学模型对深部冲击地压分类研究，认为深部开采冲击地压存在深部动静载叠加型、深部高静载加载型、深部高静载卸荷型3种类型。
(2)深部动静载叠加型，因深部煤炭资源高地压环境，较高的基础静载荷获得微动载扰动、叠加可发生冲击地压。深部高静载加载型冲击地压，其静载荷缓慢对极限平衡区加载过程冲击是材料失稳，导致工程结构体结构动力失稳的结果，而深部高静载卸荷型冲击地压，其高静载荷阻抗带减小，静载荷卸荷过程是围岩结构稳定性遭到破坏，导致工程结构体材料动力失稳的结果。
(3)深部冲击地压防控与常规防控，差别在于基础静载荷充足，顶板等增量动载荷来源复杂，冲击危险区域基础静载荷获取增量静、动载荷门槛降低，因此必须高强度、长时效实现静、动载荷源分源防控。
(4)在动静载荷分源防控指导思想下，开发了顶板“钻-切-压”一体化技术，深度弱化顶板，消除动载源。煤层300 mm超大直径无人钻孔，高强度、长时效疏导煤体垂直应力。巷道底角联排桩基，高强度切断水平应力，阻止底板冲击滑移等技术。
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