采动引起上覆岩层大范围移动和应力重新分布，特别是采场周围煤岩体的破坏变化。煤层开采引起采场覆岩破断移动，并伴随着周围煤岩体应力发展变化，进一步诱发采场动力灾害事故。在煤炭开采过程中，顶板、冲击地压、透水等重大灾害事故没有从根本上得到有效控制，严重影响煤矿生产高效安全。
近年来，国内外学者针对采场覆岩空间结构和采动应力演化规律开展了广泛研究，并取得了一定的成果。“拱”、“梁”、“板”为现有的覆岩结构研究假说。现有煤矿灾害事故的控制以传统的“统计经验决策条例管理模式”为主，灾害事故发生力学机理不明确，还没有突破在正确的事故控制理论指导下实现对煤矿灾害事故的有效控制。
宋振骐院士团队在分析“实用矿山压力控制理论”相关学术进展，提出了采场空间结构模型和采动应力孕育力学特征，以此为基础构建了描述采场覆岩空间结构孕育的动态空间结构模型，并对煤矿采场重大灾害事故致灾和控制机理进行了分析。
采场空间结构模型
采场空间结构模型，即描述不同开采深度和岩层结构等既定条件的煤层，在不同采动条件下覆岩运动破坏和采动应力大小、分布及其随采场推进发展规律的模型。
从应力场分布和结构发育的角度分析采场空间结构模型的组成，在垂直于工作面推进方向上：①纵向上形成“应力拱”和“裂断拱”;②横向上形成“内、外应力场”和传递岩梁。
采场空间结构模型的应用
针对具体采动条件科学正确的建立结构模型并确定相关结构参数是实现工作面推进过程中灾害事故控制的基础。“实用矿山压力控制理论”指出，无论是“矿山压力”还是“矿山压力显现”都是在不断发展变化的，这种变化是有规律可循的，并且是由岩层运动决定的。
顶板事故、冲击地压、顶板透水、地表沉陷等煤矿重大灾害事故均与采场推进过程中参与运动的岩层范围及其采动应力分布状态直接相关。因此，掌握以岩层运动为中心的实用矿山压力控制理论，研究不同采动条件下推进的采掘工作面岩层运动范围和采动应力分布发展变化规律，有助于相关灾害事故控制定量决策模型的建设。
在采场顶板控制方面。采场“支架-围岩”关系，包括支架对直接顶的控制方式和对基本顶的控制方式两部分。其中对直接顶采取“给定载荷”控制方式，对基本顶采取“给定变形”和“限定变形”控制方式。
在巷道顶板控制方面。以岩层运动为中心的“实用矿山压力控制理论”指出：在任何采深条件下，明显影响矿压及显现的上覆岩层范围是有限的、可知的、可变的，可控的;同时，修正了通过留设工作面煤柱和断层煤柱来控制相关灾害事故的传统认识，实现了无煤柱开采理论和技术的重大突破。留煤柱开采时，巷道围岩应力的主要来源是“裂断拱”内裂断岩梁传递的应力和上覆岩层的重力，即覆岩“大、小结构”内产生的力，巷道布置于“内应力场”范围内煤体中。无煤柱开采时，巷道围岩应力的主要来源是上覆岩层的重力，无煤柱开采技术切断了围岩应力传递路径，原有“内、外应力场”向煤壁深处转移。
在冲击地压事故预测和控制方面。从采场空间结构模型分析，“裂断拱”内裂断岩层对矿压显现有着主导作用，“应力拱”内岩层承担并传递上覆岩层载荷，是主要的承载体。“裂断拱”为“应力拱”的卸压区，当“应力拱”内覆岩结构失衡时，便有发生冲击地压的危险。采动围岩中储存的高强度压缩弹性能，包括煤岩体中的压缩弹性能和采动空间覆岩弯曲弹性能，是冲击地压发生的主动力。开采深度愈大，覆岩强度愈高，受压煤层储存聚集的高强度压缩弹性能的可能性将愈大。从根本上解决应力集中，应提前将储存的弹性能释放掉，基于构建的力学模型，在“应力拱”高峰区域进行顶板预裂可有效释放弹性能。
在顶板透水预测和控制方面。工作面在推进过程中，“裂断拱”不断向上发育，当“裂断拱”波及到含水岩层，特别是原有构造破坏的富水区域，将会诱发透水事故。指出导水裂隙带高度与“裂断拱”高度范围基本一致，是顶板水害治理依据。
在地表沉陷预测和控制方面。“实用矿山压力控制理论”区别于根据采高和开采煤层厚度确定“三带”高度和采用概率积分拟合确定地表沉陷范围的传统理论和方法，在研究煤矿采场空间结构模型的基础上，从力学的角度出发，正确的建立了以开采工作面长度和覆岩裂断步距相关性为核心的地表沉陷控制决策模型。通过不同开采条件下地表沉陷实测分析研究，抽象建立采动沉陷预测控制结构力学模型对地表沉陷范围进行计算分析。
