由于日益增长的煤炭资源需求增加,近年来越来越多矿井逐步向深部开采,需要面临一系列深部开采的难题,例如复杂的动力灾害、冲击地压及煤层瓦斯突出等事故,造成严重的经济和财产损失。因此,提升现阶段煤炭资源回采率及采空区覆岩裂隙场卸压瓦斯抽采效果显得尤为重要。本文通过理论分析、物理实验、数值模拟以及现场实测分析的方法,对倾斜煤层综放面窄煤柱的应力分布特征及不同煤柱宽度下采动覆岩裂隙场的演化规律开展了深入研究,初步取得如下研究成果:(1)基于硫磺沟煤矿(4-5)06工作面沿空掘巷窄煤柱的地质条件,分析了倾斜煤层沿空掘巷围岩结构稳定性及建立窄煤柱力学结构模型,并且通过强度测试物理实验得到了工作面煤岩体的强度参数及破坏形式。(2)建立了倾斜煤层沿空掘巷基本顶的力学模型,通过理论推导计算得到了区段煤柱载荷及煤柱合理取值范围、覆岩“三带”及关键层高度等参数。(3)设计留设不同煤柱宽度时的沿空掘巷数值模拟方案,通过采用模拟软件ABAQUS4.0模拟不同煤柱宽度时,煤柱应力及稳定性的变化,分析了不同煤柱尺寸对煤柱应力的变化关系,建立了煤柱应力与宽度的变化模型。(4)基于倾斜煤层窄煤柱覆岩采动裂隙分布的复杂性,采用三维离散元软件3DEC5.0模拟多区段工作面回采方案,分析留设不同沿空煤柱宽度对覆岩采动应力、位移以及采动裂隙演化规律及分布特征的影响,同时建立覆岩关键层的关键参数与煤柱宽度的拟合关系。(5)针对倾斜煤层窄煤柱区段开采的条件,分析窄煤柱作用的覆岩破坏运移特点,构建了三维空间模型,为设计合理的瓦斯抽采关键参数提供了一定理论技术支持,从而保障了工作面的高效回采。本文研究成果对倾斜煤层窄煤柱采动覆岩内部卸压瓦斯运移规律、采空区裂隙场卸压瓦斯抽采系统布置及抽采关键参数的设计,对提升瓦斯抽采效率具有重要的指导意义。