近年来我国中部地区部分矿井厚松散层薄基岩条件下煤层开采时,综采工作面曾发生多起支架压架,造成顶板溃水、溃砂事故,严重影响到工作面的安全生产。论文以赵固一矿综采工作面为工程背景,采用数值计算、理论分析和现场观测的研究方法,对综采工作面回采过程中上覆薄基岩变形、移动和垮落规律进行了系统研究,得出顶板来压时工作面支架压架的主要原因。赵固一矿井田上覆第四系巨厚松散层,平均厚度480.0m;松散层以粘土、砂质粘土为主,中间夹有多层砂砾含水层。主采的二₁煤层属于近水平厚煤层,但煤层上覆基岩较薄,平均厚度44.8m。依据我国缓倾斜采煤工作面围岩分类标准可知,赵固一矿综采工作面围岩属于难控围岩类型,工作面应选用支撑掩护式支架。通过数值计算分析得出二₁煤层顶分层开采和一次采全高时,上覆薄基岩变形移动和前方支承压力分布规律,得到了煤层开采后薄基岩内“两带”发育规律:随着采高的增加,“两带”发育高度增加,而垮采比和裂采比有所减小,采高对工作面来压步距影响较小;当工作面初次来压以后,前方支承压力处于稳定状态,主要表现为移动支承压力的最大应力集中系数和塑性区范围基本保持不变。通过现场矿压观测,较系统分析了顶分层工作面矿压显现规律,得到了工作面初次来压步距为45.4m,周期来压步距为13.6m,周期来压期间平均动载系数为1.65等顶板来压参数。利用“关键层”理论,得出12051综采工作面基岩中存在复合关键层结构。煤层开采后受上部松散层载荷的作用下,复合关键层破断后基岩层内部形成的结构发生滑落失稳,造成导水裂隙带贯通巨厚松散层下位砂砾含水层,从而造成综采工作面发生压架、突水、溃砂事故。研究结论为厚松散层薄基岩条件下煤层安全高效开采提供了借鉴和参考。