我国煤炭资源赋存和开采中,厚煤层分布范围广、所占比例大,因此其合理开采对我国煤炭行业整体的科学技术研究水平和经济贡献能力有着非凡的意义。近年来大采高综采因为具有资源采出率高、采动中工作面煤尘低、瓦斯涌出少、巷道布置简单、安全高效,等方面的优点,受到了国内外广大专家学者的重视,并且在其采场煤岩稳定性及控制方面的研究上取得了大量的科研成果。目前该项技术已经广泛应用于6.5m以下厚煤层开采之中,但是针对6.5m以上大采高综采工作面矿压显现规律以及围岩变形控制方面的研究却依然较少。本文结合潞安王庄煤矿3#煤8101大采高综采工作面(最大采高6.8m)的工程实例,通过理论研究、软件计算模拟、工程监测,等方法对大采高综采工作面稳定性控制进行了以下研究:(1)通过现场工程实测,得到潞安王庄煤矿3#煤8101大采高综采工作面片帮的煤层赋存状况、围岩破裂结构、地应力、矿压显现特征、片帮形式、片帮煤体规模及形状,等工程地质信息。(2)通过理论研究,分析了片帮失稳原因,得出潞安王庄煤矿3#煤8101大采高综采工作面片帮,是由于围岩煤体煤质较软导致煤体发生受剪破坏而引起。而大采高矿压显现剧烈、支承压力峰值和影响范围较大、应力集中系数大,等因素,导致煤壁高剪应力区域覆盖范围较大,煤壁受剪破坏严重,片帮现象时有发生,且片帮规模空前庞大。(3)根据对潞安王庄煤矿3#煤8101大采高综采工作面片帮情况的观测统计结果,结合相关参考文献,提出并建立了“锥面楔形体”片帮结构模型,进而推导了其破坏失稳判断准则。(4)在分析总结已有成果的基础上,针对已有各类成果的优势与不足取长补短,提出了梯级煤壁片帮控制技术,并分析了其作用机制。(5)采用FLAC3D软件进行计算机模拟分析,得出结论如下:提高支架工作阻力对煤壁应力、塑性区分布状况影响不大;注浆加固煤体对煤壁应力及塑性区分布影响略高于加大支架工作载荷;加快工作面推进速度对煤壁应力及塑性区分布影响较为明显;降低采高对于煤壁应力、塑性区分布状况影响也较为明显;梯级煤壁对煤壁应力及塑性区分布影响最大。综合对比各组模拟结果,得出采用第1、2级煤壁水平错距为1.2m,高度比为9:7(3.7125m:2.8875m),梯级数为2的梯级煤壁为最佳片帮控制方案。(6)对本文所提梯级煤壁片帮控制技术在潞安王庄煤矿3#煤8101大采高综采工作面工业性实验情况的监测结果分析显示:改用第1、2级煤壁水平错距为1.2m,高度比为3.7m:2.9m,梯级数为2的级梯级煤壁后,煤壁片帮的次数、深度、宽度和高度都明显减小,基本上能够保证大采高回采工作面的生产安全,验证了所提梯级煤壁片帮控制技术对大采高综采工作面片帮失稳的防治效果显著,为大采高综采工作面片的帮治理提供了一定的工程经验。