本文针对李家壕煤矿31109工作面末采阶段回撤通道中出现底板变形显著的问题，采用理论分析、相似模拟和数值模拟等方法，在分析末采阶段回撤通道围岩应力的基础上，计算了回撤通道底板破坏深度与范围，分析了工作面推进过程中工作面支承压力的分布规律及其对回撤通道围岩应力分布的影响，对比了不同间隔煤柱宽度下回撤通道围岩应力分布的规律，同时对回撤通道基本顶稳定性与破断进行了力学分析并对工作面贯通时基本顶极限悬臂长度进行计算，以此来指导末采阶段顶板矿压控制并辅以底鼓治理措施。研究内容及结论如下：
　　（1）开展了回撤通道相似模拟和数值模拟实验研究，发现了31109工作面支承压力影响范围为40-50m，末采阶段支承压力随工作面推进先增大后减小，说明支承压力主要由剩余煤柱承载逐渐转变为剩余煤柱—间隔煤柱共同承载，工作面贯通后支承压力完全转移至间隔煤柱上；工作面贯通后支承压力峰值低于末采阶段支承压力峰值，说明回撤通道围岩更易在工作面贯通前发生破坏。末采阶段，主、辅回撤通道均处在非均匀应力环境中，相应的也易产生非对称底鼓，且辅回撤通道围岩应力峰值总低于主回撤通道，因此工作面推进的过程中主回撤通道应力环境更差。
　　（2）分别建立了末采阶段回撤通道底板应力分布和破坏范围计算模型，得到了末采阶段回撤通道内底板任意点垂直应力、水平应力、剪切应力和底板破坏范围计算方程。结合31109工作面工程地质条件，指出底板垂直应力和水平应力值均随深度逐渐递减，且垂直应力的递减幅度及影响范围均高于水平应力；回撤通道底板存在一对方向相反的“螺旋”状剪应力且其方向改变面不在回撤通道中部，故从理论阶段证明回撤通道易发生偏态底鼓。底板破坏范围计算结果显示底板破坏深度随着底板粘聚力与内摩擦角的升高而减小。
　　（3）建立了不同间隔煤柱数值计算模型，研究间隔煤柱尺寸对回撤通道围岩应力分布的影响，结果表明间隔煤柱尺寸的改变对回撤通道掘进阶段的回撤通道应力分布影响较小，间隔煤柱宽度较小时，末采阶段支承压力峰值、剩余煤柱应力峰值和间隔煤柱应力峰值会异常升高，同时间隔煤柱尺寸在大于15m之后，再通过增大煤柱尺寸调节回撤通道围岩应力峰值的大小效果较为有限。结合煤柱承载力计算公式，得出合理的间隔煤柱留设尺寸为20m。合理煤柱尺寸条件下，回撤通道底板变形规律显示：回撤通道底板位移随深度均呈先增大后减小的变化趋势，在底板下深度为5m左右处达到峰值，说明底板下5m最易发生破坏，也更易作为回撤底鼓的起始破坏深度。回撤通道底板水平应力和位移分布规律均与工作面支承压力影响下的回撤通道两帮应力增长规律相同，说明工作面支承压力是回撤通道底鼓的主要原因。
　　（4）建立了末采阶段回撤通道基本顶稳定性及破断力学分析模型，并结合材料力学对工作面贯通时基本顶极限悬臂长度计算。结合31109工作面工程地质条件，指出工作面推进过程中，通过提高剩余煤柱强度和回撤通道内支护强度的方式减小支架支护阻力效果较为有限，末采阶段基本顶的断裂位置与悬臂梁长度对支架支护阻力有着至关重要的影响；工作面前方，基本顶弯矩值随悬臂梁长度的增加先增大后减小并逐渐趋于0；关键块长度总体随悬臂梁长度的增加而增加，同时基本破断位置随工作面的推进向煤壁深处移进；工作面贯通时基本顶极限悬臂长度为11m，计算结果为停采让压和强制放顶等矿压控制措施提供指导。
　　（5）工作面推进过程中应加强矿压观测，当预测的基本顶处于不利破坏位置时，应提前进行采煤速率的调整（采煤速率为零时，即为停采让压）或采取强制放顶措施，保证工作面贯通时，顶板不发生来压。综合分析可知末采阶段回撤通道矿压控制结合底板超挖充填混凝土垫层或注浆是回撤通道底鼓控制的有效措施。