特厚煤层大采高综放面沿空巷道的位置及控制,在很大程度上决定于上区段工作面采空区覆岩的端部结构特征。为维持回采巷道稳定,隔离上区段采空区水、瓦斯及其他有毒有害气体,防止其涌入本区段工作面引起煤层自燃,同煤塔山矿区段间采用38~45m宽煤柱护巷,致使煤柱损失严重、矿压显现强烈等问题,为解决以上问题,现拟采用留设小煤柱沿空掘巷技术。本文以同煤塔山矿石炭系3-5#煤层8204工作面为工程背景,采用理论分析、工程类比、数值模拟和现场观测的方法,对特厚煤层大采高综放面上区段采空区端部结构特征,及与开度厚度、端部不放煤长度等开采参数之间的关系进行了研究,建立了端部结构物理力学模型,分析了端部结构的稳定性,分析了侧向支承应力场、裂隙场在工作面采空区稳定前后的变化,掌握了覆岩结构变化过程中侧向支承压力分布规律,并确定了合理小煤柱尺寸。研究结果表明:采空区稳定前低位关键层形成悬臂梁结构、高位关键层形成砌体梁结构,采空区稳定后形成三角滑移区;8206工作面侧向支承压力,峰值达到32.09MPa,峰值位置距煤壁34m左右处应力降低区为0~17m,支承压力影响至距煤壁99m左右;随着开采厚度的增大,侧向支承压力峰值有所减小,而峰值距煤壁的距离、应力降低区范围、应力的影响范围随之增大;随着开采厚度的增大,覆岩结构发生明显变化,开采厚度大于9m时出现明显滑移区,适宜留设小煤柱;端部不放煤长度越小越利于采用小煤柱沿空掘巷技术,当不放煤长度大于13~15m时,不宜留设小煤柱;确定小煤柱尺寸为6m,通过现场观测分析,取得了较好的围岩控制效果。