煤炭资源稳定、持续、健康的发展直接关系到国家能源的安全问题，其资源开采带来的矿山灾害是一个无法回避的现实问题。以冲击地压、矿震为代表的深部开采诱发的灾害性事故更具有破坏性和突发性，严重威胁矿山的安全生产，给我国矿井造成了巨大的经济损失及人员伤亡。国外许多受冲击地压影响较严重的国家通过建立国家矿山微震监测台网来实时监测预测冲击地压，以减少其带来的危害。近年来我国引进和自主研发了许多适应于不同研究目的和监测尺度的微震监测系统，来对冲击地压、矿震等各种矿井非线性动力灾害的监测和预警。国内对微震监测技术的应用及相关理论的研究尚处于初级阶段，主要侧重对震源定位、震动事件统计分析等方面的研究。而对基于微震监测的震源破裂机理、冲击破坏效应、震动信号本身所携带的信息等方面研究较少，再者面对先进仪器获得的大量数据，如何分析其信号包含的信息的研究更少。本文以微震监测为基础，通过现场实验来获取微震监测的数据，进而对以下关键问题进行分析研究：1.本文通过建立不同煤岩震动的震源等价模型，进而系统分析不同类型的煤岩冲击破裂模式及其能量辐射特征，研究煤岩破裂模式与振动信号模式之间的对应关系，提出了一种基于傅里叶分析的煤矿井下震动信号的识别方法，以煤柱爆破震动信号和断层滑移震动信号为例，建立震动震源的破裂模式与振动信号类型之间的对应关系，实现了通过对信号的模式识别来判断震动震源的破裂模式。2.震动信号在煤岩体传播中能量、频率衰减规律的研究与冲击地压的准确预测关系密切，本文通过研究震动信号在煤岩体中能量衰减及频率变化的传播规律，建立了震动波在煤岩体中传播的物理模型，并采用数字信号处理技术实现了其数学模型，为通过采集到的震动信号能够反演震源到所监测工作面能量的大小打下了基础；3.矿震震源定位精度的好坏直接影响冲击地压预警系统作用的发挥，本文从传感器的布置、最优通道个数确定两方面来研究如何提高微震监测精度。提出基于震动传感器网络优化布置目标函数，来建立适合于大规模传感器组合规划问题的遗传算法求解模型，并通过实验模拟及现场应用来验证算法的优越性。研究微震监测系统进行定位的通道个数与震源精度之间的关系，以便为现场定位操作的准确率提高提供指导。4.在总结前人经验、融合多种预测系统研究成果的基础上，结合不同矿井实际地质条件和开采条件的特点，建立结合矿井实际地质条件和开采条件，以声发射监测和动态采动应力监测为主，根据参数模糊性，将模糊逻辑和支持向量机相结合，建立基于模糊支持向量机的双层的煤岩体冲击危险性预警模型。