进入到21世纪以来,开采重点由中东部转变为西部发展是我国矿产资源开采的一大特点,对大倾角煤层开采问题的深入探讨将会一直是西部煤炭资源开采利用的重要方向。然而,要想实现大倾角煤层的安全高效回采,必须要解决综采工作面的顶板控制问题。曹村煤矿1010工作面部分地段煤层倾角较大,且其直接顶内部节理、层理结构发育成熟,十分破碎,位于距开切眼165m处有一落差较大的断层,因此给工作面顶板和支架的安全控制带来困难。针对2#-1010综采工作面,采用数值模拟、相似材料试验、理论分析、现场监测等综合方法,提出了复杂地质条件下工作面顶板动态控制理论与技术,主要结论如下:(1)在工作面回采的数值模拟中,随着1010工作面向前推进,工作面实体煤的垂直应力分布形式是两边低、中间高,形状似“马鞍”,应力集中最大处位于工作面的中部,有近30m的范围。(2)通过工作面推进过程中垂直应力的对比可以发现,在沿着工作面的走向以及倾斜方向上,煤层倾角与垂直应力值呈负相关的关系,即煤层倾角越大,工作面作用范围内的应力值反而减小。(3)在断层带区域附近,尤其是工作面从断层下盘向前回采时,顶板破碎程度较大,应力变化大,因此一定要做好对顶板及巷道围岩的控制工作。(4)综合考虑本工作面工程地质情况以及煤层赋存条件等影响液压支架选型的因素,最终选择ZY4600—18/37型双柱掩护式液压支架。(5)随着1010工作面的不断向前推进,在煤层倾角较小的区域,工作面液压支架工作阻力值会增大,因此必须要适度增大液压支架的初撑力,达到主动控顶的目的,最终避免覆岩产生离层,从而防止压顶事故的发生。在煤层倾角较大的区域,应当加强对液压支架的控制,保持其稳定性,防止支架倾倒。(6)1010工作面采场的顶板控制主要依靠液压支架的初撑力以及工作阻力,因此要求乳化液泵站能够提供足够的液压。对工作面顶板的控制,支护方法和参数不能是一成不变的,需要动态管理,即根据地质构造条件(煤层倾角、断层等)的变化,适当调整液压支架的端面距及初撑力,合理地控制覆岩的移动以及采高。本论文共有图74幅,表11个,参考文献66篇。