错层位布置是实现厚煤层卸压开采的有效措施，错层位结构中直接顶垮落形成的矸石垫层对覆岩移动破断产生的载荷具有一定缓冲作用。采用实验室试验与数值模拟相结合的研究方法，表征矸石垫层承压和缓冲性能，揭示颗粒粒径、垫层厚度等因素影响下矸石垫层的缓冲作用机制。研究结果表明：动载与静载作用下，矸石垫层的承压性能随着颗粒粒径的减小而增强，而动载作用下，矸石垫层的缓冲性能随着颗粒粒径增大而增强；矸石垫层的承压性能和缓冲性能均随着垫层厚度增加而增强，但垫层厚度对矸石垫层承压性能和缓冲性能提升的敏感性随厚度增加而降低；通过调控矸石垫层的粒径及厚度，可以实现对下位巷道变形的有效控制，适当增大矸石垫层颗粒粒径和垫层厚度，能够减小下位巷道受到动静载作用后的顶板下沉量。研究成果可为厚煤层卸压开采中矸石垫层的结构调控提供一定的理论支撑。

国家自然科学基金项目(52034009,52274149)；中央高校基本科研业务费项目(2024JCCXNY04,2023YQTD02)；中国矿业大学(北京)博士研究生拔尖创新人才培育基金项目(BBJ2024013)；山东能源科技计划重大项目(SNKJ2022A15)；

1 动静载试验材料与方案
1.1 动静载试验材料制备
1.2 动静载试验设备
1.3 动静载试验方案与测试方法
1.4 矸石垫层承压性能与缓冲性能表征指标
2 动静载试验结果分析
2.1 矸石垫层静载承压性能试验结果
2.1.1 粒径对矸石垫层静载承压性能的影响
2.1.2 垫层厚度对矸石垫层静载承压性能的影响
2.2 矸石垫层动载缓冲作用试验结果
2.2.1 粒径对矸石垫层动载缓冲作用的影响
2.2.2 垫层厚度对矸石垫层动载缓冲作用的影响
3 矸石垫层对错层位结构中下位巷道缓冲作用机制分析
3.1 工程背景与模型建立
3.2 数值模拟方案与模型验证
3.3 矸石垫层作用下错层位结构中下位巷道受力与变形特征分析
4 结 论

[1]邓雪杰,杨述鑫,谢中辉,等.错层位卸压开采结构中矸石垫层缓冲作用机制[J].采矿与安全工程学报,2025,42(01):16-27.