山体赋存煤层群开采条件下,受山体影响的原岩应力的分布特点、对原岩应力场的变化影响程度及深度,对于山体赋存煤层群的开采设计、顶板控制等具有重要的影响。此外,在煤层群混合开采条件下,多煤层开采的多重相互影响,是影响采场围岩控制、支架合理选型的关键因素。因此,研究混合开采方式下覆岩破断失稳规律、采动影响规律、应力场分布规律和覆岩裂隙场分布演化规律,提出煤层群开采过程中围岩稳定性的控制技术,对于煤层群的安全高效开采具有重要意义。采用离散元数值计算和相似材料模拟试验研究表明,松河煤矿地表在山体赋存条件下,依据山体对应力分布变化的影响程度分为三个区,即距地表100m以内的明显影响区、距地表100m~250m的影响减弱区和距地表250m以下的无影响区;3#煤层赋存深度约为400m,处于山体影响区域之外;煤层群混合开采过程中,3#、9#煤层开采覆岩破断失稳以及底板破坏程度不受临近煤层开采的影响,矿山压力显现表现为单一煤层开采矿压显现特点,而4#、6#煤层开采分别受到3#、9#煤层开采后的围岩运动的影响。采用分形几何理论,对混合开采条件下各煤层开采后顶底板破坏程度进行定量分析。研究表明,各煤层开采后的裂采比随着其下煤层的复合厚度的增大而增大,并受到煤层层间距的影响;煤层顶板裂隙的分形维数受到煤层厚度、煤层层间距、上覆岩层岩性等的影响,且随煤层复合煤层厚度的增大,裂隙的分形维数增大;通过对煤层开采后裂隙分形维数进行分析,得出4#、6#煤层的开采受临近煤层开采后的影响较大,应加强工作面顶底板的控制。基于松河煤矿煤层群赋存条件,采用离散元数值计算研究表明,3#、9#煤层开采时,工作面顶板支护设计可采用常规支护设计;4#煤层开采时,支护设计的重点是对工作面破碎顶板的控制;6#煤层开采时,工作面支护设计的重点是加强对破碎顶底板控制。根据煤层群混合开采条件下围岩的稳定性状况和覆岩结构特征,以及支架与围岩的相互作用特点,建立了上行、下行开采时支架与围岩相互作用力学模型,提出了支架支护参数的确定方法。根据3#煤层工作面矿压显现特征与工作面支架阻力的确定方法,确定了ZY6400/16/34型掩护式液压支架支护顶板;4#、6#、9#煤层平均厚度在1.2m~1.5m之间,确定选用ZY4800/09/21型液压支架支护顶板。通过现场实测3#煤层开采过程中工作面矿压显现规律可知,支架循环末阻力平均值为4446KN,时间加权阻力平均值为3904KN,和理论计算较吻合,支架具有良好的适应性,保障了3#煤层的安全开采。