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本文采用无损伤CT检测实时实验对单轴压缩荷载作用下煤岩破坏全过程损伤扩展特性进行了实验研究，并对其分叉和混沌特性进行了研究；根据煤岩无损伤微观实时实验结果和损伤变量的定义，提出了单轴压缩荷载作用下煤岩损伤演化方程和损伤本构模型。在分析目前国内外提出的冲击倾向性指标基础上，选择了弹性能指标WET、弹性变形能指标、冲击能指标WCF和刚度比指标KCF等四项指标，并提出了修正的冲击能指标，对煤岩冲击倾向性进行了定量的研究。采用三维有限元方法，运用3D—σ程序软件对工作面地应力场进行了数值模拟和分析计算。最后根据白皎煤矿的实际情况，通过建立相应的地质力学模型，采用现代非线性科学的实变理论对冲击地压的发生过程进行了突变分析，得出了系统发生冲击地压时受力的临界值及顶底板变形量和能量释放的表达式。