山寨煤矿特厚煤层综放开采中频繁发生冲击地压灾害现象,掌握工作面综放开采的覆岩结构特征,揭示覆岩结构演化规律与冲击地压机理,为预防冲击地压灾害提供依据,对保证矿井安全高效开采具有重要意义。结合山寨煤矿1104工作面现场实测微震监测数据和震源深度图分析,综放工作面强矿震主要发生在工作面回风顺槽,集中在顶底板的坚硬岩层中。物理相似模拟发现:山寨煤矿综放工作面覆岩倾向破断期间可引起周围煤岩体的冲击地压作用;采空区间隔煤柱失效后,顶板关键层整体断裂失稳,导致覆岩大范围整体断裂失稳运动,实体煤侧可能诱发冲击地压显现。综放工作面回采后的顶板上山垮落角65～68°大于下山垮落角55～58°;垮落高度与工作面回采宽度有关,垮落高度为36～60m。工作面间煤柱承受应力大,应力集中明显。工作面间煤柱破坏失效后,覆岩裂缝带高度发育至地表。通过力学分析得出主、亚关键层的初次垮落步距分别为25m和20m,周期破断步距分别为10m和8m。复合关键层的同步断裂和异步断裂,是工作面出现小和大周期来压的根本原因。数值模拟发现复合关键层同步断裂导致上覆软弱岩层同步断裂下沉,引起冲击地压显现。工作面附近的高应力主要集中在回风巷上部顶板岩层中,在工作面前方150m范围,两巷底板煤层中的应力处于较高水平,分布范围也较广,这些高应力是造成工作面冲击地压显现的主要来源。