冲击地压是煤矿井工开采过程中的典型动力灾害之一,加大冲击地压灾害防治研究,是保障我国经济持续快速发展和社会进步及人民生命、财产安全刻不容缓的重要任务。冲击地压的发生机理研究是防治的基础,在其机理研究过程中,关于巷帮在高静载作用下的能量演化规律研究不够充分,且在其防治过程中存在卸压与支护相矛盾的情况。本文围绕应变型冲击巷帮能量演化及大直径扩孔卸压技术,采用自主设计的压力室对红砂岩试件进行了五面受力单面临空加载试验;并进一步对室内试验进行了数值模拟,通过数值模拟得到的试件应力及损伤演化,总结高静载条件巷帮能量演化规律;并研究了不同因素对应变形巷帮冲击的影响。根据应变型巷帮冲击能量演化,提出降低能量积聚的方法进行应变型冲击防治。针对现有大直径钻孔卸压技术对支护的影响进行了分析提出采用分段扩孔卸压的技术方案,并对分段扩孔卸压技术的相关影响因素进行了分析,并进行了现场试验。本文的主要结论如下:(1)采用自主设计的压力室能够有效的实现红砂岩试件五面受力单面临空的加载要求,通过室内试验,发现在应变型冲击发生之前,岩石试件内部存在能量积聚现象,并且在试件临空面破坏的时候产生能量的释放。采用FLAC与PFC耦合的方式对应变型冲击室内试验进行模拟,研究煤体在受载过程中应力及损伤演化,并分析了煤体受载过程中能量演化规律。(2)采用数值模拟的方法对不同顶板剪切模量、水平应力及卸压钻孔直径对巷帮能量的影响进行了分析,得出顶板剪切模量的增大会增大巷帮冲击深度。水平应力的增大会加大巷帮破坏,提高巷帮应变能积聚及动能释放。卸压钻孔直径的增大会削弱模型破坏程度,削弱模型应变能积聚及动能释放。(3)利用FLAC应变软化模型分析了常规大直径钻孔不同直径对卸压效果、巷帮变形及锚杆支护的影响。结果表明,增大钻孔孔径能够产生更好的卸压效果,但是钻孔孔径过大会导致巷道变形增加,锚固支护强度降低,影响巷道稳定。(4)扩孔卸压技术即在巷帮浅部区间施工小直径钻孔,在巷帮深部区间施工大直径钻孔。通过数值模拟,分析了扩孔卸压技术不同分段长度比、浅部钻孔直径、深部钻孔直径三个关键参数对防冲效果的影响。结果表明,分段扩孔卸压技术中浅部钻孔直径基本不影响卸压效果,深部钻孔直径对卸压效果起决定性作用。最佳的扩孔点位置为巷道支护深度与巷道应力峰值之间,浅部钻孔直径应考虑实际情况尽量小,深部钻孔直径应考虑实际情况尽量大。