本文以杨家村煤矿2-2上煤层开采为工程背景，在现有综采工艺、全部垮落法管理顶板开采技术的基础上，采用理论分析、相似材料物理模拟、数值模拟等方法，以浅埋煤层大采高综采工作面为研究对象，对煤层开采上覆岩层运动规律、结构形态、区段煤柱宽度留设等问题进行了研究。　　通过对顶板来压时间、强度分析，杨家村煤矿22205工作面开采后顶板周期性破断明显，存在触矸前和触矸后架后两种切落形式，分别对这两种情况下关键岩梁发生滑落失稳条件进行分析，认为h/l（即块度i）是关键因素;根据A.H.威尔逊提出煤柱的塑性区、弹性核约束理论，选择单位长度煤柱为研究对象，建立空间力学平衡模型，列出空间应力平衡微分方程，利用边界条件，解得未知常数，推得应力极限平衡屈服区宽度口的求解公式和煤柱宽度理论计算公式。　　通过相似材料模拟试验形象地表现了覆岩弯曲、下沉、破断全过程，表明初次来压和周期来压期间顶板沿着支架后方切落，沿着岩层断裂角向上发展;随工作面不断向前推进，前方各测点下沉向前推移，下沉曲线表现出由“V字形”向“平底锅形”转化的特征，两端存在下沉值突变点;岩层冒落高度56m，离层位置距煤层上方97.8m，覆岩垮落状态只存在冒落带和裂隙带。　　通过数值模拟试验，建立了区段煤柱宽度计算模型，对比分析了5m、10m、15m、20m和25m五种宽度的区段煤柱稳定性及工作面巷道围岩塑性区范围，结果表明:当煤柱宽度小于5m时，不能完全避开侧向支承压力高峰区;当煤柱宽度在5～10m之间时，煤柱处在侧向应力高峰区范围内;当煤柱宽度在10～15m之间时，开始出现弹性核区，煤柱应力集中程度减小;煤柱宽度20～25m时，煤柱内弹性核区范围进一步扩大，围岩整体受力水平降低。通过理论公式计算和现场煤柱应力监测验证15m煤柱留设的合理性。