巨厚关键层破裂运动是诱发矿山动力灾害的重要原因，探究其厚度变化对采动应力分布及破裂动载的影响，对明确巨厚关键层采场动、静载来源及冲击矿压孕育机制具有重要意义，是冲击矿压风险预测及灾害防控的理论基础。本文以陕西彬长矿区某矿非均厚“弓形”巨厚关键层为研究对象，综合理论分析与数值仿真计算，剖析了巨厚关键层“弓形”形态下伏煤岩体采动应力异常集中的力学原理，探明了“弓形”形态对巨厚关键层破裂特征的影响规律，揭示了“弓形”形态下伏区域动静载叠加致灾机制，据此提出了“弓形”巨厚关键层破裂致灾风险预测方法。结果表明，“弓形”巨厚关键层底部凸起导致下伏煤岩体垂直应力异常集中，相较于均匀厚度巨厚关键层，该区域煤岩体垂直应力额外增加22.1MPa，增幅比例高达56%，此为下伏煤岩体高静载形成的根本原因。同时，伴随着开采范围的扩大以及非均厚“弓形”巨厚关键层运动，造成其底部内凹拐角区出现显著的高集中现象，导致该区域岩石发生破裂及弹性能快速释放，此为强动载形成主要原因。在上述非均厚“弓形”巨厚关键层动静载叠加作用下，煤柱大巷区域极易出现冲击矿压。基于此，准确识别并定位了非均厚“弓形”巨厚关键层影响下采动覆岩动载形成来源及发生区位，结合巨厚关键层分布式光纤原位监测结果，以光纤断裂高度为监测指标，验证了巨厚关键层破裂及动载荷形成之间的内在联系。本文研究成果，有效指导了该矿冲击矿压高危开采区域的灾害防控。

0 引言
1 试验矿井地质赋存及工程灾害概况
1.1 煤系地层赋存情况
1.2 工程灾害概况
1.3 “弓形”巨厚关键层赋存特征
2 “弓形”巨厚关键层底部凸起区域高静载孕灾机制
2.1 “弓形”巨厚关键层底部凸起区域应力集中力原理
2.1.1“弓形”形态底部凸起区域力学模型
2.1.2 “弓形”巨厚关键层底部凸起对下伏煤岩体垂直应力分布的影响
2.2 “弓形”巨厚关键层底部凸起区域采动应力演化特征
2.2.1模型构建
2.2.2“弓形”巨厚关键层下大巷煤柱采动应力演化
3 “弓形”巨厚关键层内凹区域损伤动载机制
3.1“弓形”形态内凹区域简化数值模型
3.2 巨厚关键层“矩形+梯形”组合梁应力分布特征
3.3 “弓形”巨厚关键层内凹区域大变形特征
4 “弓形”动静载作用关系模拟研究
4.1 动载作用下“弓形”形态对煤柱区域应力演化影响
4.2 动载作用下“弓形”形态对巷道围岩损伤的影响
5 “弓形”巨厚关键层破裂致灾风险预测及现场实测
5.1 “弓形”巨厚关键层破裂致灾风险预测
5.2巨厚关键层破裂特征实测
6 结论