针对特厚煤层和多层坚硬顶板赋存条件下,工作面易出现液压支架压死、煤壁片帮和沿空巷道围岩变形严重、矿压显现强烈的问题,以同忻煤矿特厚煤层综放工作面为工程背景,对回采巷道和工作面进行矿压显现监测,分析多层坚硬顶板作用下的围岩应力和变形规律。研究表明:工作面开采引起的采动应力影响范围较大,多层坚硬顶板作用下覆岩形成了大结构,在其作用下围岩应力和变形表现为“上升突变”和“下降突变”交替出现。研究结果说明了特厚煤层大采出空间和多层坚硬顶板的共同作用是综放工作面强烈矿压显现的主要原因,据此提出了坚硬预裂爆破

分析了掘进和回采初期变形破坏特征,探讨了围岩大变形机理,分析认为回采过程发生强烈变形主要是强烈耦合动压影响下支护强度和刚度不足造成的,提出了控制围岩总体变形、强化深部支护和顶板卸压处理的对策,设计了剩余回采段巷道变形控制方案,在工作面回采后期应用并取得了较好效果,两帮移近量降低了44.5%,顶板下沉量降低了56%,有效地保证了工作面剩余段的顺利回采。