揭示采场煤岩力学响应的发生机理，是煤岩灾害防治的理论基础。采用现场实测、模拟实验和理论分析相结合的研究方法，通过构建结构瞬变前、后2个稳态时的静力学模型，系统研究了采场煤岩静态力学响应阶变的发生机理。结果显示：采场煤岩的力学响应与覆岩空间结构的瞬变特征密切相关，初次来压时，覆岩空间结构的瞬变具有对称性，造成其诱发的力学响应亦具有对称性；周期来压时，结构瞬变区域主要集中于工作面侧，造成其诱发的力学响应亦集中于工作面侧煤岩中；并且，结构瞬变诱发的覆岩载荷传递路径的瞬变，会对采场空间不同区域的煤岩形成不同的瞬时加、卸载，导致不同区域煤岩的力学响应存在显著差异。这其中，下位坚硬岩层的瞬时破断，会在上位坚硬岩层的下表面形成瞬时卸载，使其瞬时下沉。与此同时，下位坚硬岩层破裂面内力的瞬时卸载，以及结构瞬变区域支撑载荷向采空区外侧转移形成的瞬时加载，会使下位坚硬岩层临近采空区侧的部分区域瞬时回弹，而深部围岩中的部分区域瞬时下沉；受此影响，下位坚硬岩层上表面的承载量瞬时增大，支承压力峰值骤增、峰值位置向采空区侧跃迁。同时，受下位坚硬岩层的破断卸荷和下沉与回弹影响，煤体上的承载量瞬时减小，支承压力峰值骤减、峰值位置向煤体深部跃迁。并且，随着结构瞬变区域转移载荷量的增大，下位坚硬岩层的回弹量减少，而煤体的承载量增大；随着转移载荷作用范围的增大，下位坚硬岩层的回弹量增大，煤岩受载的阶变量减小而阶变范围增大。

1 采场煤岩静态力学响应的阶变特征
2 不同来压阶段煤岩的动、静力学响应
2.1 不同来压阶段覆岩空间结构的瞬变特征
2.2 不同来压阶段煤岩的动态力学响应特征
2.3 不同来压阶段煤岩支承压力的阶变特征
3 不同区域煤岩静态力学响应的阶变机理
3.1 采场煤、岩受载特征的阶变机理
3.1.1 下位坚硬岩层受载阶变的发生机理
3.1.2 煤体受载阶变的发生机理
3.2 坚硬岩层静态力学响应的阶变机理
3.2.1 下位坚硬岩层破断前的力学分析
3.2.2 下位坚硬岩层破断后的力学分析
3.2.3 坚硬岩层静态力学响应阶变机理
3.3 算例与分析
4 结 论

罗生虎,田程阳,闫壮壮,等.结构瞬变激励下采场煤岩静态力学响应的阶变机理[J/OL].煤炭学报,1-13[2025-02-20].https://doi.org/10.13225/j.cnki.jccs.2024.1206.