本文以浅部非充分垮落采空区集中载荷分布下,近距离煤层开采顶板破断过程中动载的形成、致灾机理与控制技术为研究背景,综合运用理论分析、物理模拟、数值计算及现场实测等多维研究手段,揭示了间隔式采空区内顶板稳定特征,阐明了“煤柱群-采空区碎石”协同承载特性,分析了间隔式采空区内集中应力在下组煤顶板中传播规律,下组煤顶板破断规律及冲击载荷形成机理,提出了弱化应力集中、顶板破断形成动载的方法,研究成果为邻近矿区相似开采技术条件下煤层安全高效开采提供相关理论支持与工程方案参照。建立了均布、线性载荷作用下间隔式采空区基本顶分层的固支梁力学分析模型,量化了基本顶内应力、位移分布规律,为不同条件下浅埋煤层间隔式采空区基本顶稳定特征预测提供了理论依据,结合数值模拟重构及反演的方法揭示了间隔式采空区内顶板稳定特征及地表沉陷变形规律,并得到了现场实证。首次提出了间隔式采空区内破碎岩体的三维块体离散元等效表征方法,开发了3D Voronoi块体建立及其多重细化、剖分程序,补充了数值计算程序内置建模算法的缺陷,校核了完整岩石块体及节理力学参数,运用Weibull分布模型实现了破碎岩体岩性随机赋值的算法,研究了不同碎胀系数的破碎岩体压实承载特性,结合基本顶岩层碎胀系数及其分层的垂直位移量确定了间隔式采空区承载范围及集中载荷表达式。建立了间隔式煤柱长期稳定及承载特性研究模型,分别得到了平缓、冲沟地貌下煤柱上覆集中载荷表达式。基于间隔式煤柱承载特征,煤柱强度理论建立了一维重整化煤柱群模型,采用威布尔函数描述了煤柱失稳概率密度函数,结合不动点理论评价了间隔式煤柱群的稳定性。利用弹性力学中集中载荷作用下半无限平面理论与坐标系平移方法研究了各应力分量在间隔式采空区下方底板中的传播规律,引入应力集中系数的描述方法确定了间隔式煤柱群下方应力集中深度,掌握了下组煤顶板中二次应力分布特征。现场实测与数值计算结果揭示了间隔式采空区及煤柱下工作面支架支承压力变化规律,阐明了下煤层工作面顶板运移过程中应力集中致灾和动载形成机理。提出了深孔预裂间隔煤柱的方法,优化了炮孔布置方案及装药结构,降低了煤柱突变失稳与两层采空区顶板破断产生的冲击载荷,实现了下组煤层安全开采。