门克庆煤矿工作面坚硬顶板大面积来压诱导冲击地压是威胁矿井安全生产的重要灾害。论文运用理论分析、数值模拟、支架工作阻力监测和微震监测等综合手段,研究了工作面坚硬顶板的破断特征和采动应力分布规律,工作面坚硬顶板大面积来压诱导冲击地压的机理,优选了工作面冲击地压防治技术关键参数,制定了11-3102工作面冲击地压防治措施并进行了效果验证。得到以下主要成果。(1)研究得到了11-3102工作面覆岩活动与来压规律。工作面周期来压步距平均21.5m。工作面回采过程中静载较大,“一次见方”时煤柱垂直应力峰值和应力集中系数分别为93.78MPa和5.12,而“二次见方”时分别为110.80MPa和6.15。煤柱整体处于高应力状态,峰值位于工作面前方5～10m,应力集中系数高达5.60。(2)研究得到了覆岩关键层分布及“诱冲关键层”。基于力学分析与现场覆岩“两带”实测,判断亚关键层一为17.68m中粒砂岩、亚关键层二为18.95m中粒砂岩、亚关键层三为25.00m粉砂岩、亚关键层四为45.70m细粒砂岩,厚度316.90m细粒砂岩为主关键层。亚关键层二为“诱冲关键层”,其次为亚关键层一。3-1煤单轴抗压强度53.56MPa,发生冲击时所需临界载荷较小。(3)分析得到了11-3102工作面回风巷强矿压致灾关键因素。工作面静载荷主要来源工作面超前支承压力及煤柱侧向支承压力,动载荷主要来源为亚关键层、主关键层等厚硬岩层破断时释放的能量,动载经传递后与煤柱侧高静载应力相叠加,导致冲击显现。现场显现表明,工作面冲击显现主要集中在回风顺槽一侧。11-3102工作面冲击矿压类型为典型“顶板”+“煤柱”型冲击。(4)制定了11-3102工作面回风巷切顶及帮部卸压方案并现场实施。根据理论分析、数值模拟研究结果、现场实测数据分析等优化了卸压参数,得出了适用于现场的卸压方案。对3102回风巷以及煤柱应力集中区域进行了顶板深孔爆破、煤体大直径钻孔卸压后,冲击矿压显现次数和程度均有所减小。