基于顾北矿区薄基岩工作面易出现突水压架事故的特点,为实现工作面的安全高效回采,以顾北矿1512(3)工作面为工程背景,采用相似模拟对比实验、数值模拟及现场观测的方法,研究了不同岩层结构对综采工作面覆岩运动规律的影响,提出了薄基岩风氧化带注浆加固技术并成功进行了工业性试验.研究表明:对于单承载层结构随工作面的推进,由于支架的受力过大无法承受上部岩层传递的载荷,工作面极易出现突水压架事故;采场覆岩的双承载层结构可以阻断上覆岩层的应力传递,降低工作面压架的风险;基于研究结果,对顾北矿1512(3)工作面风氧化带采用了整体注浆加固的方法,在采场上方构建一个有效的高位承载层,减小了作用于液压支架的荷载,降低了矿压显现的剧烈程度,确保了工作面的安全开采,研究结果为类似工况条件下的突水压架防治问题提供了一定的参考.