本文采用以理论分析、数值模拟计算和现场试验的研究方法,以唐山矿Y480区域的采场(包括Y486、Y485和Y484 3个工作面)为研究背景,对上部不规则煤柱下采场的冲击地压机理、冲击地压显现特征、基于工程耗散体结构的冲击地压防控技术等进行了研究与应用。针对唐山矿Y480区域的采场上部遗留大面积5煤层的不规则煤柱(与8、9煤层的间距30m)、埋深大、煤层具有冲击倾向性、开采顺序特殊、巷道群密集及边界和构造复杂等条件,建立了底板岩层应力传播模型,分析了煤柱应力传播规律,研究了载荷集度对煤层冲击地压的影响程度;建立了煤柱作用下的冲击地压力学模型,分析出了该条件下冲击地压发生的条件与机理,分析了工程耗散体对冲击能量的耗散机制;基于480区域的采场分布特征,进行了工作面回采顺序的设计,分析了采场的应力分布特征。采用理论分析和数值模拟手段,研究不规则煤柱下巷道围岩应力分布与能量演化规律,揭示了上部不规则煤柱下采场的冲击地压显现特征。针对Y480区域地质开采条件,建立了一级耗散体与二级耗散体结构的分区域防控模型;针对Y480区域呈现的盆底结构,采用冲击地压的过程控制思路与方法,建立了对冲击地压进行过程防控的工程耗散体结构,建立了基于工程耗散体结构的冲击地压整体防控技术体系。在上述研究基础上,对Y480区域的采场进行了冲击危险性评价,在盆底区的倒凸型煤柱下部实施一级耗散体结构,在倒凸型煤柱上部实施二级耗散体结构,在Y484工作面回采过程中实施了多个复合型工程耗散体结构,实现了大区域采场冲击地压的整体防控。