由于近距离煤层组煤层间距小,上位煤层的开采势必会对下位煤层开采产生影响。上位煤层采掘后,原岩应力平衡状态被破坏,使得采场围岩产生运动和围岩内部应力重新分布,造成顶底板岩体产生位移、变形,甚至破坏。由于受上煤层开采影响,工作面支承压力、留设的煤柱载荷和采空区垮落矸石将共同作用在近距离下位煤层上方。研究上位煤层开采围岩应力分布规律、上层煤采完后底板变形破坏特征、采空区底板变形破坏范围大小及煤柱下方应力分布规律对确定下位煤层区段煤柱的位置、尺寸及合理有效的支护方式都具有重要的指导意义。本文以浅埋近距离煤层组冯家塔煤矿2#煤层开采后,4#煤层工作面为例,研究上位煤开采遗留煤柱对下位煤的影响,采用相似材料模拟实验及数值计算研究了工作面覆岩结构特征、应力演化规律及支架载荷。通过理论计算,得到冯家塔底板最大破坏深度Dmax为11.97m(两层间距14.55m),2#煤遗留煤柱的影响范围为10.42m。说明上下煤层不处于同一垂直位置,开采时4#煤开采基本不受2#煤的影响,但上下煤层巷道处于同一垂直位置或上下煤层开采时,巷道会因处于应力叠加区而受到一定程度的破坏。通过相似材料模拟实验得出,回采工作面超前应力峰值主要集中在工作面前方10m左右(预计在8～12m范围内比较强烈),应力降低区在35～80m范围内,超前支承压力显著影响距离为35m。通过UDEC模拟上下层位煤层采场在不同错距情况下应力分布特征,确定了合理的错距方案。将开切眼布置在影响峰值区与开采工作面中间区域,以避过应力峰值区,将开切眼布置在距上煤开切眼8m处。鉴于回采巷道服务年限较长,故将上下煤层区段煤柱错开36m,在错开区段煤柱的基础上优化煤柱尺寸,保证安全生产的同时提高煤炭的采出率。最后采用现场监测对设计方案进行可行性分析。