冲击矿压是典型的煤岩动力灾害,在煤巷掘进期间发生频繁,对工作人员造成严重威胁,研究煤巷掘进冲击矿压机理及其控制技术具有重要意义。煤巷掘进冲击矿压可分为实体煤巷掘进冲击和沿空掘进冲击,实体煤巷掘进冲击受覆岩运动影响较小,且冲击机理缺乏系统研究。为此,论文综合采用现场调研与资料统计、理论分析、实验室试验、计算机数值模拟及工程实践等方法,开展了实体煤掘巷冲击机理及其减冲对策研究。统计分析了实体煤巷掘进冲击的显现特征及影响因素。发现90%以上掘进冲击矿压发生在迎头后方100m范围掘进扰动区;地质异常区是掘进冲击重要影响因素;随着煤厚的增加、推进速度的增加,冲击矿压发生的频率增加。采用真三轴加卸载试验装置和数值模拟手段,研究了煤巷掘进期间围岩应力路径及破坏特征。发现煤巷掘进期间,围岩具有“竖向加载-倾向卸载-走向应变不变”的应力应变路径特征(“加-卸”应力路径)。根据试样“加-卸”应力路径试验结果建立了“加-卸”应力路径下试样弹塑性分界点应力方程和破坏时应力方程。试验发现当煤体应力达到60MPa以上、卸载速率达到2.7mm/min以上时,煤样出现冲击显现。煤样冲击破坏时,加载侧应力瞬间降低、卸载侧应力瞬间增加,破坏后煤体呈松散体;煤样未冲击破坏时应力缓慢降低,破坏后煤体呈现层状破裂的特征,破裂面平行于卸载面。提出了煤巷掘进围岩“加-卸”应力路径转化和高初始应力共同作用的煤巷掘进冲击机理。由试样“加-卸”应力路径试验结果和煤巷掘进围岩应力路径特征,得到了巷道围岩破坏特征、建立了巷道围岩应力方程及冲击危险性指数判别模型。考虑到煤巷围岩性质的差异,分别建立基于“加-卸”应力路径的梁式围岩应力方程和拱式围岩应力方程。提出了煤巷掘进两种冲击破坏作用:a)膨胀应力作用:煤体破坏瞬间体积膨胀扩容,倾向方向应力瞬间增高,引起煤体向自由面的位移,此种破坏形式多发生在软煤中;b)应力波反射拉伸作用:试样冲击破坏形成应力波,在巷道自由面反射成拉伸应力波,将自由面煤体抛向巷道,此种破坏形式多发生在硬煤中。结合冲击破坏形式建立了巷道围岩冲击危险性指数判别模型。开展了地质异常区的煤巷掘进模拟试验研究,揭示了地质异常对冲击矿压的影响。在扰动作用下,地质异常区结构弱面具有扩展破坏释放大能量震动波的特征,震动波传递到巷道表面引起巷道围岩变形速率瞬间增加;同时地质异常区形成的局部高应力使煤巷掘进围岩更易达到冲击临界应力。高应变速率和高应力共同造成地质异常区易冲击。通过数值模拟分析,获得煤巷掘进震源能量影响因素。震源能量随着原岩应力、侧压系数、煤层厚度、顶板厚度、掘进速度的增加而增加。由煤巷掘进冲击矿压机理,提出了相应减冲对策。研究成果在张双楼煤矿进行了工程实践,防冲效果显著。