综放采场压力异常是发生在综放采场的超出常规预计压力数倍的、对安全生产造成较大危害的动压现象,它是指在某些特定的条件下发生的矿山压力显现异常,当采场周围煤(岩)体在其力学平衡状态被打破时,给煤矿的安全生产带来的较大威胁。本文在大量现场资料分析整理的基础上,以断裂力学和弹塑性力学知识为基础,将矿山压力理论和特殊开采理论紧密结合,对上覆岩层的破坏过程建立各种力学模型分别进行了研究分析,并构建老顶结构及其运动形式的模型对其进行力学分析,论证了三种不同模式下矿压显现异常的来压机理。 利用ANSYS有限元分析软件及其中的节理单元,建立二维模型对同一工作面地质条件下断层的不同垂高和角度对采场压力的影响进行研究,并对此模型进行相似材料模拟研究。在对实测资料、数值模拟、相似材料模拟及已有研究成果分析研究的基础上,利用模糊数学、统计分析等方法研究获得了采场异常压力区预测新方法和公式。研究结果应用于实践,很好的解释了综放采场发生的矿压显现异常现象,并且公式预计误差较小。 最后,以预测、预报和预防为技术思路,根据预测公式确定的异常压力和区域,可以有的放矢,建立采前精细预测、开采过程中对构造活化灾变与覆岩断裂灾变的动态实时监测,以及加强现场顶板控制技术的超前预报与应用控制相结合的预测、监测及综合控制体系与预防措施。本文的研究成果无论是对覆岩破坏及其控制的理论研究还是工程实践都具有重要意义与推广价值。