1、以運河煤礦7301工作面區(qū)域構造復雜煤層開采為工程背景，利用理論分析、室內試驗、FLAC-3D數值模擬和相似材料模擬等方法，對大斷層下盤工作面采動及斷層上盤區(qū)域煤層的安全開采進行了分析研究。
　　(1)分析了煤層采動覆巖變形破壞、應力分布變化特征以及各因素對采動覆巖變形破壞的影響性。對研究區(qū)域內煤層及頂底板巖石進行力學性質測試:3煤抗壓強度為5.45～18.09MPa，巖性軟弱;頂板巖石彈性模量為1965.20～4022.11MP

2、a，抗壓強度為27.93～32.64MPa，屬于中硬巖性;底板巖石彈性模量為4395.72～18702.53MPa，抗壓強度為31.85～86.53MPa，屬于堅硬巖性。
　　(2)研究了下盤煤層采動對F10大斷層及上盤區(qū)域煤巖的影響。下盤工作面煤層采動后，上覆巖層發(fā)生垮落、裂縫、彎曲下沉發(fā)育，形成近似拱形導水裂縫帶，導水裂縫帶發(fā)育高度為90m左右(理論計算、數值模擬、相似材料模擬結果分別為86.5m、95m、90m);采空區(qū)上覆

3、巖層壓力分布發(fā)生變化，向工作面兩側轉移，在斷層F10附近出現應力集中現象;斷層上盤區(qū)域出現下沉變形，且向斷層F10側發(fā)生輕微的傾斜，導致區(qū)域內應力分布發(fā)生變化，靠近F10斷層側應力降低而靠近DF14斷層側應力有所升高。
　　(3)對下盤煤層采動和F10斷層耦合影響下上盤煤層安全開采進行了研究，分析了在耦合影響下斷層上盤煤層采動覆巖運動變形規(guī)律和圍巖應力變化特征。上盤煤層采動后，工作面圍巖發(fā)生運動變形破壞，頂板導水裂縫帶發(fā)育高度為7

4、5m左右，底板破壞深度為25m左右;隨著工作面長度增大，煤層采動后頂底板破壞范圍隨之增大，頂板下沉量也增大，采空區(qū)外側巖層變形下沉量則相對較小;上盤工作面煤層采動后，圍巖應力分布發(fā)生變化，工作面兩側出現應力集中，且工作面運輸巷應力集中程度大于回風巷。
　　(4)確定斷層保護煤柱尺寸并提出上盤工作面布置方案:斷層F10留設70m保護煤柱，斷層DF14留設60m保護煤柱，工作面回風巷和運輸巷分別沿F10斷層和DF14斷層保護煤柱布置，