如今随煤矿开采的深度逐年加深,煤矿在巷道发生冒顶等事故的次数也日益频繁,其主要原因还是对顶板地质构造认识不够准确,不够快速。因此,如何快速识别顶板岩层结构是解决此问题的关键所在,常规的方法通过取芯来识别顶板岩层结构,工程量大且成本较高花费时间周期也较长,不能及时为顶板支护提供理论基础。针对此问题,提出矿井钻机随钻测振方法,目的是实现快速识别顶板岩层结构,对矿井的生产具有重要意义。本文基于山寨煤矿工程地质条件,通过钻孔取芯、窥视成像分析和随钻测振的方法,进行一系列对比分析,旨在建立山寨煤矿特有的物理力学测井曲线模型,通过研究得到如下主要成果:1)在山寨煤矿典型区域巷道布置合适的测点,通过对测点进行钻孔取芯编录,对钻孔取芯得到的样本进行物理力学性质测定,得到各种岩性的不同物理力学参数,为后期建立物理力学模型提供基础。2)对测点进行孔壁成像分析,通过钻孔窥视对巷道顶板的岩性进行分析判断,再结合先前钻孔取芯对巷道顶板岩层能有一个比较精确的划分。3)在测点位置进行随钻测振,首先对随钻测振的原理进行全方面的分析,和随钻测振的三种振动方式的精细解释,从力学角度进行分析振动特性和公式的推导,从而在原理方面证实随时测振的可靠性。对先前布置的钻孔用随钻测振仪器进行测井并对测振的数据进行分析、处理和分析,对三个布置点的岩性做出基本划分,通过对能量的解释和图谱分析,再结合前期数据和成像分析然后对测振进行补充,最终做出判别。4)通过随钻测振并结合前期的钻孔编录和成像分析对三个地点的岩性进行了综合分析和解释,建立山寨煤矿特有的岩性力学性质与测振曲线相对应的模型,钻孔测振能量与岩性的相互对应关系;分别建立了山寨煤矿随钻测振能量与动弹性模量、静弹性模量、单轴抗压强度的线性模型。5)通过对关键层的分析和前期测井得到的结果,对山寨煤矿顶板覆岩结构进行分析并对其顶板支护和冲击矿压防治提出一些措施。该论文有图81幅,表12个,参考文献87篇。