大采高综采技术是陕北浅埋厚煤层开采的主要方法,随着采高的增加,工作面产量不断提高,而煤壁片帮、冒顶等问题随之凸显,成为大采高开采亟待解决的难题。本文以陕北浅埋大采高工作面煤壁片帮为研究对象,在大采高工作面矿压特征实测分析的基础上,通过物理模拟、理论分析和数值计算相结合的方法,研究了大采高煤壁片帮的机理和“顶板-煤壁-支架”相互作用关系,为大采高片帮控制提供理论依据。通过物理模拟研究,得出工作面来压期间煤壁最大片帮深度位于煤壁中上部,顶板的超前断裂,回转下沉作用是引发采场失稳的主要原因。同时,验证了支架与煤壁的相互影响作用,液压支架支撑能力不足导致煤壁承担较大压力以致片帮失稳,而煤壁失稳亦对支架与顶板的接触与控制产生不利影响;基于Winkler弹性地基梁理论,建立了浅埋大采高条件下的顶板破断结构力学模型,通过理论分析,揭示了浅埋大采高条件下的煤壁失稳机理和过程,得到了顶板挠曲线方程,煤壁极限承载力表达式,确定了煤壁稳定性的判别条件;基于上述研究,选取了5个影响显著的因素:工作面的采高、内摩擦角、内聚力、弹性模量和推进速度,采用UDEC软件,分别对它们对煤壁片帮的影响进行了模拟,分析了各因素对煤壁片帮的影响规律。通过对采场“顶板-煤壁-支架”支护体系进行研究,发现适当增加支架阻力,可有效减小煤壁载荷。适当提高支架初撑力占额定工作阻力的比例,有利于加快工作阻力提升速度,可有效减少顶板下沉量、煤壁水平位移量和塑性破坏范围,从而降低煤壁片帮的发生概率,减小煤壁片帮的程度。最后,基于片帮控制,建立了大采高顶板控制力学模型,给出了合理的支架初撑力和工作阻力的计算公式。