煤矿冲击矿压是煤岩动力灾害之一,已成为制约煤矿安全生产的关键因素。我国诸多地区存在“褶皱发育、顶板坚硬”等特殊地质条件,导致冲击矿压频发。为此研究坚硬顶板诱发褶皱巷道冲击机理,对采掘范围内的应力场、能量场及震动场进行区域、在线监测预警具有重要的理论意义及实用价值。论文综合采用理论分析、数值模拟、相似模拟、神经网络、工程实践等手段,开展了褶皱区顶板型冲击矿压“三场”监测原理及其应用研究。建立了应力、能量、震动耦合模型,提出了冲击矿压“三场”监测原理,研究了应力阈值、能量组成以及震动扰动造成煤岩动力破坏特征,分析了冲击显现过程中三个物理量需分别满足超限性、大尺度及瞬时性条件。基于耦合模型提出了“三场”监测预警技术,确定了“三场”监测预警指标。建立了褶皱区背斜、向斜及翼部围岩静载应力及其顶板断裂释能力学模型,推导出巷道围岩应力分布及顶板破断释放能量表达式。向斜、背斜轴部及翼部区域围岩静载应力依次减小,背斜轴部顶板破断能量最大;提出了最大最小主应力差冲击准则,揭示了褶皱区顶板型冲击机理,向斜轴、背斜及翼部巷道冲击类型分别为“高静载、弱扰动”、“低静载、强扰动”及“动静平衡”型。在此基础上分析了顶板厚度、顶板硬度、褶皱曲度、侧压系数、动载传播距离等因素对巷道围岩动静载应力的影响。研究了褶皱巷道动静组合加载冲击致灾过程及巷道局部应力场震动场演化特征,动载扰动增强加剧了巷道围岩的加速度、声发射等动态响应特征,得到了褶皱不同区域冲击破坏的加速度临界条件,得出向斜轴部巷道动态响应剧烈程度以及显现强度均最严重。探究了工作面回采过程中褶皱区煤岩在坚硬顶板影响下的“三场”演化及冲击孕育规律,分析了工作面向斜、背斜轴部俯采、仰采及翼部仰采时应力、能量、塑性区和震动事件分布演化特征,并分析了围岩、构造等影响因素。分析了试验及现场观测冲击时的“三场”前兆信息,筛选得到监测预警指标。用于应力场预警指标为震动波层析成像;用于能量场预警指标为冲击变形能;用于震动场监测的b值、活动度等4个预警效果较好指标及断层总面积、震中集中度等4个预警效果中等指标。基于MATLAB神经网络模型得到震动场各指标权重,模型预警准确率为87%,利用熵权法计算各场指标综合权重,建立了褶皱区顶板型冲击综合预警模型及准则。提出了褶皱区巷道坚硬顶板诱冲监测与防治思路,包括针对“三场”的综合监测预警体系以及降低褶皱区巷道及顶板煤岩动静载强度的卸压措施。研究成果在胡家河矿401111工作面进行了工程实践,减冲效果显著,取得了良好的社会经济效益。本论文有图151幅,表16个,参考文献184篇。