近年来，煤矿采区动力灾害造成了大量的人员及财产损失。现有研究认为，煤矿采区动力灾害主要受煤层及其上方关键层的应力非均匀分布控制。本次以煤层及其上方关键层为研究目标，结合密度和层速度反演、矿井地震波CT 及方位各向异性分析、岩样测试、地质力学仿真模拟和岩石物理随机模拟等技术和方法，综合研究煤矿采区应力分布的地震预测技术。首先，根据采区测井曲线和应力分布控制要素的特点，研究高质量声波曲线生成技术和采区关键层定量评价技术。其次，分别从孔隙压力预测、速度与应力关系、零偏移距剖面反演和垂向应力分布的仿真模拟等几个方面研究采区垂向应力分布预测技术。通过对比多种孔隙压力预测方法，发现Flemings法的预测效果最好。通过实验测试，发现岩样速度与应力呈幂函数关系，并且关系曲线受围压影响。AVO反演可以获得零偏移距剖面，但非煤地层的反演效果较差，不能直接用于速度体和密度体反演。在上述研究的基础上，通过地质力学建模，仿真模拟高精度的采区垂向地应力分布。再次，分别从采区构造煤分布、方位各向异性分析和水平应力分布的地质力学仿真模拟等几个方面研究采区水平应力分布。通过将机器学习算法和地震属性相结合，可以获得高精度的构造煤厚度确定性预测。将Monte Carlo随机模拟和地震属性相结合，可以获得高精度的构造煤厚度非确定性预测。通过方位AVO等方位各向异性分析，可以获得最大水平主应力方位在采区中的准确分布。在上述研究基础上，通过地质力学建模，仿真模拟高精度的采区水平应力分布。最后，利用矿井地震波CT和微震监测探测工作面高应力区，并通过Monte Carlo随机模拟和点过程空间统计研究断层与高应力区的相关关系。研究发现，断层与高应力区正相关，实例工作面中两者的相关半径约20m。总之，本次研究探索了一套切实可行的采区地应力分布预测技术，达到了预期的研究目标。但由于地震分辨率的限制，精细构造及岩性对地应力分布的影响有待继续深入研究。 2100433B