针对同忻矿区顶板矿压显现强烈的问题,采用大尺寸三维相似模拟试验研究了工作面开采过程中顶板、关键层及煤柱区域采动应力及位移分布规律. 基于理论分析及UDEC数值模拟方法得出了最适合的推采速度,确定了“三带”范围和支架规格.研究结果表明:回采过程中岩层运动呈现轻微离层、瞬间下沉、离层闭合、间歇性稳定、瞬间垮落压实的动态演变规律,应力主要集中在煤柱中部区域;随着回采速度不断增加,上覆岩层下沉量不断减少,最终确定最佳推采速度为7m/s.通过数值模拟发现,弯曲下沉带、裂隙带与垮落带最终高度为18m、24m 与8m,在初次来压与周期来压阶段,支架阻力峰值为15 MN,周期来压阶段,支架平均阻力维持在11.6MN.