我国厚表土层中已有100多个井筒发生破裂,经济损失达数十亿元,灾害仍在继续蔓延;未来10年我国东部拟新建约100个矿井,多数需穿越400~700m厚表土层。现有井壁破裂研究成果尚无法有效预测发生破裂的具体时间和位置,进而无法为灾害的预测、预警与防治提供可靠的理论基础和有力的技术支持。课题以处于生产期间的井筒破裂和治理工程为背景,基于双剪统一强度理论,研究井壁混凝土的塑性极限荷载线;采用理论分析、室内试验和数值模拟的综合方法,研究并建立井壁既有应力的原位测试新方法;根据长达10年的井壁受力实测数据,运用R/S分析法研究井壁受力的长时演变规律。在此基础上,综合研究井壁破裂灾害的稳定预测方法。课题成果对完善井壁与围土相互作用机理及竖直附加力理论有重要理论与学术意义,对新建矿井井壁设计与施工,现有井筒破裂及再破裂时间、部位的预测预报有重要实际意义。