盘关向斜的构造演化对煤井构造发育具有显著的控制作用,而矿井构造的发育程度对煤矿安全、高效生产具有深刻影响。为此,本文在矿井地质资料系统收集、整理和区域地质构造特征及演化分析的基础上,通过野外构造观测分析,节理分期配套的古构造应力场分析,构造岩、构造煤显微变形特征及应力-应变环境分析和矿井构造复杂程度评价,深入探讨了盘关向斜形成演化机制及其对矿井构造发育的控制作用。取得了以下研究成果:(1)盘关向斜位于盘关NE向隔挡式褶皱区中部,整体上呈一NE向延伸短轴开阔斜歪倾伏向斜,其SE翼较缓,倾角15-20°、延伸较稳定,构造变形较弱;NW翼较陡,岩层倾角一般25-45°,局部直立或发生倒转。具有“带块相间、复杂组合、基底控制、多期叠加”的总体构造特征。(2)探讨了盘关向斜构造变形特征及其形成机制。NE-SW向为主的海西期伸展作用形成了NW向右江断裂和照子河断裂,构成了研究区南北边界并限制了后期盘关向斜的发育;印支期时NNE向挤压应力场,使早期断裂NW向发生挤压和剪切作用,并形成NW向的淹伍寨向斜和小竹箐背斜;燕山期本区构造运动最为强烈,最大主应力方向为NW-SE,形成区内NNE-NE向大型褶皱及断裂,对盘关向斜构造的形成起到了关键控制作用;喜马拉雅期运动仍较为强烈,区内最大主应力为近EW向,使盘县断裂等NNE向断裂发生较为强烈的右行走滑活动,造成盘关向斜北东部次级褶皱和断层呈右旋压剪性帚状构造组合,并使NW向右江断裂发生左行走滑,造成了盘关向斜南部发生向西凸出的弧形弯曲。(3)在对节理力学性质的观察和分析基础上,通过节理组之间的交切关系进行了节理的分期与配套,进而恢复了古构造应力场;构造岩微观变形特征分析表明,微观变形构造以剪、张裂隙等脆性变形为主,塑性变形较弱;剪裂隙发育较为平直,延伸较远,张裂隙多被方解石充填,裂隙之间相互切割、限制,为多期次构造变形的结果;构造煤微观变形特征发现研究区煤的变形程度较弱,以脆性变形为主,韧性变形仅局部可见。(4)应用分形理论,采用网格覆盖法计算了月亮田矿、山脚树矿、火烧铺矿以及金佳矿断裂容量维值,根据断裂容量维等值线分析各个矿井断层发育的复杂程度,发现断裂容量维高值区主要分布于大、中型断层及逆断层附近,低值区大、中型断层发育较弱,反映了规模较大的地层是影响矿井构造复杂程度的关键因素。