摘要:晋东南矿区复合坚硬顶板具有强度高、连续互层形成硬岩组合层协同运动特征,叠加该区域埋深大、高强度回采对围岩造成强烈扰动,易导致回采初期冲击地压等动力灾害,以改善回采初期采场边界形态切入点,提出顶板聚能爆破诱变改性技术。研究表明:三固一简边界形态有利于采空区顶板沉降,促进裂隙在顶板走向和倾向上密集发育,提升了对应力波传递的阻滞作用,弱化了复合坚硬顶板聚能蓄力的属性;岩层深孔聚能爆破提高了爆破射流破岩的初始导向裂纹长度,并降低了裂纹定向扩展所需的爆生气体压力值,促进了裂纹的定向扩展,为固支端转变为简支端创造基本条件。提出的顶板聚能爆破边界改性调控改性方法在2319工作面和1316工作面实施应用。工程实践表明:顶板深孔聚能爆破在钻孔近处和远端形成明显的破碎区和裂隙区,促使工作面回采初期顶板由四端固支向三固一简转变,相比未改性的工作面,2319工作面初次来压步距降低28%,顶板内积聚弹性能明显降低,1316工作面94%的微震事件能量值处于10000~25000J区间,聚能爆破实现了采场边界的改性,进而在回采后促进了顶板下沉垮落,防控了回采初期煤岩动力灾害。