针对大采高工作面矿压显现剧烈、煤壁片帮严重等技术难题,以晋城无烟煤矿业集团寺河矿2307大采高综采工作面为工程背景,采用现场实测、数学、力学分析、数值模拟等综合研究方法,对大采高综采面矿压显现规律、上覆岩层结构及运动规律、煤壁片帮机理进行了较为深入的研究,得到了以下结论:(1)采用“关键层”理论分析了寺河矿2307工作面上覆岩层所形成的结构,得到了该工作面覆岩存在两层“关键层”:一层为亚关键层,一层为主关键层,并采用“S-R”稳定理论判断其失稳模式;(2)通过大量现场实测初步得到了大采高综采面矿压显现规律;(3)采用3DEC软件模拟不同采高下综采面上覆岩层运动规律,认为随着采高的增加,碎胀系数和顶板离层量增加、顶板断裂线前移是大采高综采面覆岩运动的主要特点;(4)采用FLAC3D软件模拟了不同采高条件下大采高综采面煤壁破坏特征,将煤壁前方分为三个区:拉伸破坏区、剪切破坏区、弹性变形区;剪切破坏区和弹性变形区的分界点就是支承压力的峰值点;通过分析不同采高条件下的煤壁应力分布特征,认为寺河矿大采高综采面存在容易片帮的临界采高;(5)尝试采用“压杆”理论初步分析了煤壁的片帮机理,并将分析结果与现场实测结果进行了比较,认为煤壁片帮可能发生两种形式:一种是半煤壁片帮,煤壁首先在距底板0.65倍采高处失稳;另一种是整个煤壁片帮。不同软硬程度的煤呈现出不同的片帮型式。以上研究结果为大采高综采面围岩控制提供了依据。