三下开采中顶分层条带开采所留设的煤柱,对于控制地表移动变形起到较好效果,顶分层煤柱与下分层煤层组成的特殊回采环境,在纵向剖面上呈现为“凹凸型”的煤体。当经济技术条件成熟,需将煤炭资源全部回采时,凹凸型煤体内应力异常分布影响着下分层安全回采。本文以金桥煤矿为工程背景,通过理论分析、经验计算、数值模拟、现场观测等方法,对薄基岩下凹凸型煤体进行相关研究,完成1308工作面顺槽位置与采煤工艺选择,并完成现场矿压观测工作,通过现场工业性试验验证凹凸型煤体采煤方法选择是否合理。(1)采用经验公式、基于关键层位置预计方法以及工程类比法等,计算凹凸型煤体回采后导水裂隙带发育高度,为安全起见取最大值,从而获得导水裂隙带发育高度为50m,补充勘探后显示薄基岩处有较厚黏土层,可保证回采期间安全。(2)通过力学模型分析得凹凸型煤体应力分布状况,下分层工作面顺槽布置在顶分层煤柱中部对应底板时,受附加载荷叠加影响最小;为减弱附加载荷对工作面支架影响,下煤层工作面采高应选小,考虑综采放顶煤工艺。(3)UDEC数值模拟方案结果对比表明,下分层工作面顺槽布置在顶分层煤柱中部对应底板时,采场整体支架工作阻力较其他布置方式小,此时导水裂隙带高度同样最小为42.55m;凹凸型煤体选择综采放顶煤及分层开采时,支架工作阻力相对较小,阻力分布也相对均匀,采用大采高综采工艺时,导水裂隙带发育较大,不利于导水裂隙带的控制,而分层开采与综采放顶煤开采导高发育基本一致,根据巷道掘进量及工艺复杂程度,最终选择综采放顶煤工艺。(4)由现场矿压实测结果分析,工作面整体支架工作阻力大体呈马鞍形,工作面中部(顶分层采空区下)与两端顺槽处相对较低;随工作面推进速度加快,实体煤下与顶分层采空区下支架阻力均减小,但顶分层采空区下支架工作阻力受推进速度变化更加显著;因采用综采放顶煤工艺回采,周期来压相对缓和,周期来压步距平均为18.7m,总体动载系数为1.12;整体支架前柱利用率(79.89%)较高接近80%,开采过程中工作面无涌水事故发生。综上表明工作面顺槽位置选择、采煤工艺及支架选择效果较好。