随着我国浅部可开发煤炭资源的不断减少,深部煤炭资源的开采已成为目前及今后若干年间我国煤炭行业的重要任务,而深部煤层的开发,首先解决的问题便是新井筒建设及旧井筒延伸过程中如何穿越采空区。截至目前,在穿越采空区的井筒施工领域还没有成熟的理论技术体系,尤其是井筒周围采空区充填的相关理论研究还很缺乏。本文以大同矿区特殊地质条件下井筒穿越多层采空区为工程背景,对立井井筒穿越多层采空区过程中的安全高效施工及稳定性控制理论与技术问题进行了探讨。针对大同矿区复杂的采空区状况、地质力学条件、岩层移动变形特征,通过现场实测和理论分析,对岩层移动变形规律及其对井筒稳定性的影响机理作了较为深入的研究,阐述了因岩层移动变形带来的井筒局部应力集中而导致井筒破坏的机理；提出了采空区扰动的边界效应概念,揭示了采空区导致的岩层移动变形的特征规律；根据井筒穿越采空区的施工要求,建立了相应的力学模型,并运用理论分析、模拟研究等理论技术手段,研究了采空区不同处理范围、处理方式对应的井筒稳定性特征,进而确定了井筒周围采空区合理的充填范围和科学的充填材料力学参数。通过上述研究,形成了大同矿区立井井筒穿越多层采空区稳定性控制理论技术体系,提出了大同矿区条件下采空区的合理充填范围以15～25m为宜；采空区充填物的力学性质应与采空区顶、底板岩层力学性质接近,通常以单轴抗压强度20MPa、弹性模量15000MPa为宜,从而阻止和降低采空作用下岩层移动对井筒稳定性的影响。在此基础上本文还结合同煤集团同忻矿井北-进、回风立井穿越11#煤层采空区施工实例,研究了穿越采空区时开挖工艺技术、支护形式和支护参数,以及井筒穿越采空区时水、火、瓦斯的安全综合防治技术,为实现井筒穿越采空区安全、快速施工并保证井筒在矿井服务年限内的安全可靠提供了理论技术保障。