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作者：王君;丁嘉兴;宁杉;朱卫兵;赵波智;李竹;
单位：中国矿业大学煤炭精细勘探与智能开发全国重点实验室;中国矿业大学矿业工程学院;
摘要：目前针对高位厚硬关键层的致灾机制研究多侧重于关键层的破断行为及其对采场强矿压的影响作用，关于关键层与煤层间距（层间距）变化对高位关键层的破断形式转变现象及其对应变能“积聚-释放”过程影响的研究相对较少。针对上述问题，综合采用理论分析、数值模拟与相似模拟实验方法，揭示了高位关键层破断形式转变机制与能量聚散演化规律，比较了不同层位高位关键层弱化后工作面来压强度的衰减特征，阐明了高位厚硬关键层的弱化减灾效应。研究结果表明：关键层与煤层间距增大会导致关键层悬露区域面积发生变化，改变关键层走向及倾向边界上的弯矩大小及增长规律，促使其破断形式由竖向破断转变为横向破断；高位典型厚硬关键层因其承载能力强，悬露面积较低位关键层更大，弹性应变能积聚量更大，其破断弹性应变能快速释放诱发强矿压灾害的风险更高；水压致裂方法可显著改变关键层的破断步距及采场矿压显现强度，对煤层上方125 m处的高位关键层进行水压致裂弱化后，其破断步距较未弱化时减小40.94%，弹性应变能积聚量降低98.40%，工作面顶板压力下降了48.77%，因高位厚硬关键层断裂诱发的采场强矿压显现得到有效控制。
关键词：高位关键层;;厚硬岩层;;覆岩运移;;矿压显现;;能量聚散;;水压致裂
基金资助：国家自然科学基金资助项目（52404148）;; 中国矿业大学煤炭精细勘探与智能开发全国重点实验室自主研究课题资助项目(SKLCRSM25X009)
