神府东胜矿区是目前我国探明储量最大的煤田,埋藏浅、上覆厚松散沙层是神东矿区煤层的典型赋存特征。矿区煤层倾角近水平,赋存稳定,开采条件较优越。但矿井初期开采实践表明,煤层埋藏浅却不一定矿压显现缓和:长壁开采工作面普遍存在顶板台阶下沉现象,并伴有涌水和溃沙等灾害,严重影响着开采的安全性、产量和效益。而采场涌水和溃沙等灾害问题实质上就是顶板关键层的破断形态及其稳定性问题。顶板控制的核心问题是老顶关键层的控制,对浅埋煤层老顶关键层的稳定性研究具有十分重要的意义。本文主要围绕浅埋煤层老顶关键层的初次来压的过程和稳定性进行研究。通过现场实测的方法研究浅埋煤层矿压显现的基本规律;建立老顶关键层初次破断后形成的塑性三铰拱系统的力学模型,并对其受力情况和运动情况进行分析,预测浅埋煤层初次来压期间老顶基岩可能出现的灾害形式;应用初始后屈曲理论并结合浅埋煤层的赋存特征,确定老顶破断后的极限下沉量及其在非平衡状态下岩块间的水平推力,给出老顶台阶下沉的判别依据,估算台阶下沉量,并以大柳塔1203综采工作面为工程实例加以验算;以大柳塔1203综采工作面为原型开展物理相似模拟实验,研究顶板初次破断的结构形态和贯通裂缝分布规律并对实验误差进行分析。最后,总结全文并对今后的研究方向提出合理建议。