本文以龙固煤矿首个提限开采工作面2301N为工程研究背景，综合运用了现场调研、资料收集及统计分析、理论分析、数值模拟及现场试验等多种研究手段，系统地研究了研究区域基岩及新近系底部地层的空间分布、沉积组合结构特征及物理力学等特性，分析了巨厚新近系松散层底部地层与第四系底部地层之间的差别，分析研究了不同条件下煤层开采上覆地层变形破坏特征。主要工作及结论如下：　　1）通过现场调研、资料及数据的整理统计分析、现场试验，对新近系下组地层及基岩的空间分布特征及岩性组合结构特征进行了细化分析，结果表明：研究区域松散层厚度很大，新近系下组地层存在厚度较大的粘土层，粘土层在全区内发育；底部砂层位于粘土层之上，富水性弱；基岩厚度较薄，由泥岩和泥质砂岩相间沉积而成，风氧化带以泥岩为主，为中硬偏软结构，基岩柱为“上软下硬”组合结构。　　2）通过现场取芯、室内试验测试结果及收集的资料表明：新近系底部粘土为典型的“硬土-软岩”的特殊类型土，具有固结程度高、含水率低等特点；底部砂层主要以粉砂或细砂组成，粒径较小，渗透性差；巨厚新近系松散层底部粘土比第四系底部粘土固结程度更高、坚硬程度更大、可塑性差及含水率更低的特点，底部砂层的颗粒大小更小，渗透性更差。　　3）利用 FLAC3D数值模拟软件，分别从不同固结程度粘土、不同新近系底部岩性组合结构两种单一变量条件下工作面开采对上覆地层的变性破坏特征分析，最终得出：新近系底部固结程度高的粘土有更好的自身承载能力，可以作为一定厚度的保护层，对工作面安全开采有保护作用；新近系底部不同岩性组合对工作面的开采有利程度从大到小为：厚层粘土＞粘土砂层互层组合（底部为粘土）＞砂层粘土互层组合（底部为砂层）＞厚层砂层。　　4）联合运用经验公式计算及类比分析等方法，计算出综放开采条件下所需的防砂煤岩柱高度，确定了合理的开采方案。通过工作面的成功回采实例及实测数据，验证了研究成果的可靠性，并将研究成果应用到下一工作面的提限开采工作中。　　研究成果对龙固煤矿及地质条件相似的巨厚新近系松散层下工作面的开采具有一定的参考意义。