为确定特厚煤层综放开采条件下工作面矿压显现规律和覆岩结构特征,同时研究异常性机制,采用现场实测和数值模拟的方法研究了工作面破坏情况和不同推进距离下的应力分布规律.基于内外应力场理论和材料力学,得到了悬臂梁结构的形成条件以及几何特征,定量探究了关键层破断位置,利用物理相似模拟试验验证了关键层破断位态.结果表明:特厚煤层综放开采条件下,关键层出现“低位悬臂梁＋高位砌体梁”的结构位态;悬臂梁破断长度为31.5 m,悬臂梁在距离煤壁15.4 m 处发生断裂;煤层厚度增加引起关键层发生回转变形失稳,形成悬臂梁结构,解释了特厚煤层开采矿压显现剧烈的现象.