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煤与瓦斯突出是一种复杂的矿井动力现象,严重威胁煤矿安全生产。研究发现,板块运动、地质构造、构造凹地、地应力等地质动力条件对煤与瓦斯突出的发生具有控制作用。通过对板块运动、地形地貌、区域构造的研究,查明平顶山矿区地质构造、构造块体的时间空间形态。运用地质动力区划方法划分平顶山天安煤业公司八矿Ⅰ~Ⅴ级活动断裂,构建构造活动的格架,并运用分形理论对查明的活动断裂进行研究。结果表明,华北聚煤区南缘逆冲推覆构造带对矿区的挤压,造成矿区的构造应力集中,增加了矿区煤岩体的弹性能;活动断裂的逆冲造成断裂面受压,也产生构造应力集中;断裂的方位角与最大主应力方向夹角、断裂的活动性等对煤与瓦斯突出具有控制作用。通过数值模拟手段模拟煤层顶板岩性组合对突出的影响。结果表明,砂质顶板并不是通过自身重力对下伏煤层的突出产生影响,而是巨厚砂质顶板聚集了巨大的弹性能,为突出提供动力。通过岩体应力状态计算分析,得知断裂对突出的影响表现为在煤层顶板形成应力升高区、应力梯度区。通过能量计算,得出井田戊9-10煤层顶板的弹性潜能,最大值为0.025MJ/m~3,聚集的弹性潜能足够支持煤与瓦斯突出所需的能量。通过井田弹性潜能的分布和突出点的对比,突出区域弹性潜能大于0.015MJ/m~3。