本文采用理论分析、数值模拟及现场实测等方法,就谷壑地形浅埋煤层及类似地质条件下开采时的覆岩破断机理、矿压显现规律及裂隙发育规律进行了系统地研究,特别是针对该地质条件下榆神矿区朱家峁煤矿3301、3302工作面采掘过程中,可能产生的顶板整体切落造成的压架事故等威胁矿井安全高效生产的灾害性问题进行了深入地探索,主要研究成果如下:(1)通过理论分析了谷壑地形条件下工作面覆岩破断“切落体”结构的形成机理。运用关建层位判别理论、弹性力学与材料力学,建立了谷壑地形均布载荷之上的附加应力(载荷)模型,分别计算了:谷峰平顶及谷峰斜坡所带来的附加应力(载荷)。建立固支梁与悬臂梁模型,通过分析推导得到了 3302工作面(均布载荷情况)基本顶初次来压与周期来压步距公式。整理总结了神东矿区相近地质情况下的矿井导水裂缝带高度,整理拟合出该地质条件下的导水裂缝带高度理论计算公式。为今后类似地质条件下开采的矿井提供了一定的理论依据与参考。(2)采用UDEC软件对朱家峁3302工作面进行了建模,对该工作面顶板来压步距及受采动影响的覆岩运动规律进行了数值模拟计算,近似还原了谷壑地形条件下浅埋煤层矿压显现与覆岩裂隙演化规律,通过模拟计算得到了该面的初次来压步距、周期来压步距及导水裂缝带高度,发现了表土层厚度(载荷大小)与工作面来压步距有着明显的作用关系。裂隙演化规律总体呈现距工作面煤壁越近、时间越短,裂隙发育越明显;距工作面煤壁越远、时间越长,裂隙越不发育,至采空区中部已基本压实,表明了“开采影响—覆岩裂隙发育”的时空关系。(3)通过对现场支架压力实时监测数据的处理与分析得到了朱家峁3302工作面直接顶初次垮落步距与基本顶初次来压步距、周期来压步距,检验了理论分析及数值模拟结果的正确性,通过对工作面支架数据的分析,检验了支架对于该地质条件下开采的适应性。归纳总结了该地质条件下矿压显现的倾向性。通过现场实测测得朱家峁3301工作面实际导水裂缝带高度,所得结果比三下开采规范中推荐公式计算结果比较误差偏大,但相较第三章推导出的拟合公式结果相似度更高预测结果更精确,再次验证理论计算与数值模拟结果的正确性,并对该地质条件下开采的工作面提出了针对性管理措施。