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根据神东北部矿区昌汉沟矿3-1上首采工作面开采后上覆岩层表现的岩柱整体垮落特征，提出了上覆岩层载荷属松散载荷、关键层“给定变形”载荷和直接顶“给定载荷”三种不同载荷形式的综合作用；运用关键层理论确定了组合关键层位置，建立了浅埋上覆岩层顶板力学结构模型，推出了适合浅埋煤层工作面支架工作阻力的计算公式，确定了工作面支架工作阻力，对支架力学结构进行了分析，得出支架工作阻力与支柱阻力的关系，研究结果对浅埋深工作面支架选型及改进提供了重要的理论依据。