断层是煤矿井下地质构造中最为常见的构造,是影响煤矿开采的重要地质因素。由于断层的存在打乱了岩层连续赋存的状态,在其附近应力分布异常,采动效应十分突出,对工作面布置、开采设计及支护技术等均有重大影响,极易诱发冲击地压等动力灾害,给煤矿安全生产造成严重威胁。本文基于岩石力学相关的理论和方法,对采动作用诱发断层活化失稳的力学作用机理进行分析,并结合室内实验和数值试验手段,研究了工作面向断层推进过程中,正、逆断层受采动影响诱发断层活化的规律及断层活化对煤岩体稳定性的影响,主要取得了以下研究成果:(1)断层面上的最大静摩擦力受煤体应变的增大及时间的推移,表现为减小的趋势,为断层面上的力学失稳提供了先决条件。(2)通过离散-连续耦合方法研究正断层上、下盘工作面开采过程中,上、下盘工作面分别向断层推进时,工作面围岩受到剪切破坏,上盘塑性区呈现“马鞍形”,下盘塑性区呈现“蝴蝶形”;在上盘开采时,当工作面分别距断层20 m、30 m和40 m时,断层上、中和下部发生活化的可能性最大,断层滑移量峰值为7.98 cm;在正断层下盘开采时,当工作面分别距断层40 m、30 m和10 m时,断层上、中和下部发生活化的可能性最大,断层滑移量峰值为23.39 cm。(3)通过离散-连续耦合方法研究逆断层上、下盘工作面开采过程中,上、下盘工作面向断层推进时,工作面围岩受到剪切破坏,围岩塑性区均呈现“蝶形”破坏;在上盘开采时,当工作面分别距断层40 m、30 m和50 m时,断层上、中和下部发生活化的可能性最大,断层滑移量峰值为13.28 cm;在逆断层下盘开采时,当工作面分别距断层60 m、30 m和20 m时,断层上、中和下部发生活化的可能性最大,断层滑移量峰值为43.40 cm。(4)正逆断层上盘工作面开采时,裂隙从断层下部往断层中、上部发育;正逆断层下盘工作面开采时,裂隙从断层上部往断层中、下部发育。在工作面向断层推进过程中,逆断层与正断层相比易受工作面开采扰动影响,下盘开采扰动影响比上盘大。本文通过力学分析,结合FLAC3D/PFC3D数值程序,基于物理力学试验参数,分析了断层在工作面采动影响下的活化规律以及断层区域煤岩体的稳定性。根据得到的规律,提出了断层区域煤岩体内部采取锚杆与注浆控制、外部采取架棚绞顶等方法,改善围岩自承载能力,提高支护结构与围岩相互作用和适应能力。该方案在提高煤岩体自身强度的基础上加强了煤岩体抵抗变形的外部约束,减少了煤岩体内、外因上的响应行为,实现了煤矿的安全开采。