数值模拟方法已经成为研究岩石力学及矿山工程的主要手段。煤层开采会引起大规模的覆岩破坏、垮落、变形等一系活动，进而引发采场矿压显现。覆岩运动涉及到岩石从连续到非连续的破坏全过程，同时采场支架与围岩相互作用是保证采场充足且安全工作空间的基础。对上述问题进行数值模拟研究，需要数值计算软件具备从连续到非连续的计算功能，因此利用CDEM模拟软件对上述问题进行了模拟计算，并与现场真实情况和监测数据进行了对比分析，得到如下结论:　　(1)模拟了两种不同接触条件下巴西劈裂试验的应力分布和对强度的影响，认为材料特性Es是影响接触附近应力分布的主要因素，并影响圆盘的初始失效位置和抗拉强度。材料的另一个特性，抗压强度与抗拉强度的比值m(UCS/UTS)，对裂缝的产生和抗拉强度也有一个巨大的影响，尤其是在NC接触条件下。　　(2)提出了岩石及其类似材料在NC条件下和WC条件下使用巴西测试的新方法。准备好标准巴西测试两倍数量的圆盘试样，将圆盘分为两组:一组在WC条件下测试，另一组在NC条件下测试。如果在NC条件下获得的巴西抗拉强度大于在WC条件下的强度，则NC条件下的测试是有效的，其抗拉强度是可取的;否则，NC条件下的巴西测试是无效的，WC条件下获得的抗拉强度式可取的，虽然其强度值略低于实际试样的抗拉强度。　　(3) CDEM方法能够计算煤岩体从连续变形到非连续破裂、垮落、堆积的整个过程，是分析煤矿采场矿压及覆岩运动规律的有力工具。利用CDEM程序，可以计算得到直接顶的离层、不规则垮落，以及由岩块碎胀而充满采空区的过程，形成最下位的垮落带;基本顶规则的断裂、离层垮落，形成裂隙带以及煤壁上方的砌体梁结构。高位岩层随高强度基本顶同步运动，发生连续变形，形成弯曲下沉带。同时，还可以记录煤层开挖过程中煤层体内的应力变化情况。　　(4)利用颗粒单元与块体单元耦合方法，计算了沙基型覆岩的岩层活动及矿压特征。沙基型覆岩由于基岩层较薄，上位厚沙层几乎全部作为载荷施加于基岩层上，垮落后形成的结构规模小，承载能力低，容易失稳。相对于基岩型地层，采空区围岩应力分布更加不均匀，应力拱拱基较薄，是导致采场导常来压的重要原因。　　(5)分析了冲沟发育地层向坡开采和背坡开采条件下岩层运动、坡体活动及矿压显现特征。向坡开采时由于开采后边坡岩体向坡面倾斜，边坡向下滑移量大。在采场推过坡面范围以后，对坡面以上岩层及地表移动影响较小。背坡开采时由于覆岩整体向坡面发生倾斜移动，对在坡面上部形成贯穿全部覆岩层的拉伸裂缝，边坡下开采时由于边坡岩体向坡面反向倾斜，边坡岩体滑动量相对较小。　　(6)根据登封新登煤矿31061的地质条件，分析了沿空留巷侧向覆岩结构及应力分布情况:由于直接顶较厚，基本顶的砌体梁结构在煤层以上20m左右的粒砂岩形成，模型中可以清晰的区分出岩块A、关键块B及岩块C形成的结构。直接顶最下部断裂位置深入煤体内部约5m左右，即在应力降低区边缘。顶板断裂线从直接顶底部向上一直到基本顶，呈向采空区倾斜的趋势，基本顶断裂位置基本处于煤壁边缘。　　(7)根据煤矿采场支架的工作特性，建立了支柱工作阻力本构模型，进而模拟了二维模型中支架-围岩的相互作用以及大采高覆岩运动规律;依据补连塔煤矿22307工作面具体条件，建立了二维数值模型，进行了支架-围岩相互作用的数值模拟，模拟结果与现场真实矿压及支柱工作特性相似;得到了大采高工作面覆岩运动及矿压显现规律，采高大、基本顶厚度大、强度高，是矿压显现强烈的主要原因，支架重心高，来压期间尤其是初次来压时支架容易失稳，应提前做好预防工作。