采动应力集中是煤炭地下开采最基本的矿压现象。钱鸣高等考虑顶底板摩擦对煤层的约束效应，对工作面前方煤体进行了极限平衡分析，得到了破坏区采动应力分布曲线；谢和平等认为厚煤层强度服从Weibull分布，借助损伤力学从细观单元角度推导了工作面前方采动应力分布方程；杨科等发现高位覆岩中存在连续的高应力集中区，切断了远场岩层载荷传递路径，区内应力传递在壳脚形成应力集中，分析了采动应力驱动下覆岩位移场、裂隙场演化规律；薛东杰等将脆性岩石应力−应变曲线峰后阶段应力降现象引入采动应力推导过程，解释了煤层采动应力非连续分布现象产生的原因；罗生虎等分析了大倾角煤层开采过程中采动应力传递路径，揭示了大倾角煤层群长壁开采覆岩承载拱形成机理；庞义辉等分析了综放工作面区段煤柱采动应力全周期时空演化规律，揭示了煤柱非对称破坏机理；笔者发现了千米深井超长工作面超前采动应力存在多峰值集中现象，并对采动应力旋转现象背后的力学原理进行了分析。

采动应力集中是围岩动力灾变的必要条件。冲击地压“三准则”理论认为采动应力水平必须达到煤岩强度才会发生冲击地压，并衍生了冲击地压启动理论；齐庆新等认为冲击地压是应力敏感型动力灾害，提出了冲击地压应力流理论，认为应力流矢量总是与应力梯度增量方向相同，应力流越大的区域，应力强度因子变化越大，煤岩更易发生动力破坏；文献发现深埋巨厚冲积层条件下，冲积层破坏成拱加快了覆岩载荷下向传递速度，导致煤层应力快速升高，诱发应力加载型冲击地压；文献从断层构造成因、地质赋存状态和高地应力环境等角度分析了冲击地压发生的地质环境特征，揭示了断层影响区应力异常与断层面震动活化叠加诱冲机制；文献构建了考虑厚硬岩层运动状态的采动应力转移模型，得到了采动应力集中系数计算方法，基于围岩应力状态对冲击地压灾变风险进行了预测。

采动应力集中程度调控是防治冲击地压灾害的主要手段。提出了大直径卸压钻孔、坚硬顶板预裂爆破等卸压手段，实现局部防冲。针对上覆多组厚硬顶板的高灾变风险区，开发了长距离定向钻区域压裂卸压措施，提出了“人造解放层”的概念，实现区域防冲。采空区上覆岩层失去下位支撑是采动应力集中的根本原因，充填开采可大幅度降低超前采动应力集中程度，理论上可以实现源头防冲。文献分析了不同充填条件下诱冲厚硬岩层变形规律及致灾能量演化规律，揭示了充填弱化超前采动应力和坚硬岩层致灾能量机制，并给出了相应的工程设计方法。

充填开采作为降灾防冲的有效手段，对采动应力的调控能力强于局部和区域卸压措施，但充填开采的实际防冲效果与充填时间、充填工艺、充填体类型、充实率直接相关。为揭示充填开采对超前采动应力集中程度的缓释机制，本文以鲁西矿业古城煤矿1123充填工作面为工程背景，研究充填开采条件下工作面超前采动应力集中和采空区应力恢复规律，建立超前采动应力集中程度同充填体承载能力的定量关系，揭示超前采动应力对充填体充实率的反馈机制。以充填体充实率提升为导向，精准控制采动应力集中程度，为冲击地压矿井充填工作面充实率确定提供借鉴。

高应力是深部矿井冲击地压灾变频率走高的主要原因，充填开采则是控制岩层运动，缓解采动应力集中程度，降低围岩破坏和冲击风险的有效手段。为研究采空区充填体对超前采动应力的控制能力，以山东古城煤矿1123充填工作面为工程背景，采用理论分析、室内试验、现场实测手段探究充填开采工作面采动应力分布规律，揭示超前采动应力对充填体充实率的反馈机制，指导冲击地压矿井充实率确定。

结果表明：工作面开采初期充填体充实率低于80%，坚硬顶板下沉量大，超前采动影响范围大于30 m，应力集中系数达到1.5，断层影响区采动应力影响范围和集中系数分别增至60 m和1.65，片帮冒顶等围岩失稳现象增多；实测了采空区充填体承载应力全程动态演化特征，承载应力分布曲线划分为“快速降低—短暂稳定—快速升高—缓慢降低—二次稳定”5个阶段，低充实率条件下采空区上、中、下3个区域承载应力稳定值分别为1.9、5.2、2.8 MPa；将采空区充填体划分为非充分压实区和充分压实区，构建了充填体支撑作用下坚硬顶板连续沉降模型，得到了坚硬顶板“ʅ”型沉降曲线，非充分压实区范围随充实率近似呈线性减小；试验得到充填体弹性模量和单轴抗压强度随凝固时间的演化曲线，结合顶板沉降曲线和推进速度得到工作面前后采动应力全区域分布曲线；建立了超前采动应力集中程度与充填体承载能力的负指数函数关系，揭示了超前采动应力对充填体充实率的负向反馈机制，实现充填开采降载防冲效果的定量评价；提出了充填体充实率“三位一体”协同提升措施，将1123工作面充实率升高至90%，增强了充填体承载能力，超前采动应力集中系数降至1.3，厚顶煤膨胀变形量减少至50 mm，坚硬顶板破断致冲风险显著降低。