连续实施切顶留巷是实现采区无煤柱开采、抢救宝贵煤炭资源的一项重要技术。本文在分析山西省店坪煤矿工程地质特征及采区开采基本条件基础上,运用理论分析、数值模拟、现场试验、室内力学实验及矿压监测等多种手段,对连续切顶留巷开采技术体系及工艺设计、连续切顶留巷开采围岩及覆岩运动特征、采场顶板断裂演化规律及应力分布特征及店坪矿连续切顶留巷全过程矿压显现规律等内容进行研究分析。首先确定了店坪煤矿中厚煤层坚硬顶板切顶留巷连续开采关键技术及参数设计原则,构建了切顶留巷连续开采工艺流程。针对坚硬顶板条件下实施定向预裂聚能爆破技术后存在钻孔浅部裂缝率低、架后悬顶大的难题,提出了深浅孔组合聚能爆破技术。研究了深浅孔组合聚能爆破技术原理,提出了深浅孔组合能量场理论和组合导向孔力学机制。通过现场爆破效果监测,孔内裂缝率提高了30%,架后顶板及时冒落充填,消除了坚硬顶板的断裂冲击,降低了留巷围岩控制难度。在建立顶板动压短臂梁受力模型基础上,计算得到了滞后工作面留巷区段的顶板临时支护合理工作阻力,并提出了非运输巷生产条件下的切顶留巷门式支架超前滞后一体化支护技术,实现切顶留巷临时支护系统的安全高效实施。形成了主要包含切顶留巷工作面布设、掘巷、留巷、通风系统、留巷复用、边采边留的技术实施流程。构建了连续切顶留巷开采巷道围岩及采场顶板结构模型,得到了连续切顶留巷开采围岩及覆岩运动机制及结构特征,得到了切顶留巷采场的覆岩上三带发育特征。切顶留巷工作面开挖后,留巷侧直接顶冒落充填采空区,基本顶出现周期断裂,且断裂线受切顶导向作用沿着切顶线的方向扩展。当上覆岩层垮落运动结束后,采空区矸石压实后支撑短臂岩梁及上覆岩梁,此时矸石与短臂梁直接顶相接触形成了内平衡拱,矸石与基本顶岩梁相接形成了外平衡拱。内外平衡拱保证了切顶留巷的围岩稳定。通过UDEC数值模拟分析及In-SAR采场遥感监测地表沉降分析,得到了连续切顶留巷采区回采后的覆岩运动规律及特征,以及地表沉降特征。终采面回采过后最终地表沉降稳定,形成连续切顶留巷采区无煤柱覆岩同层位均匀沉降结构。利用覆岩破坏电阻率法动态探测方法、井下钻孔分段注水探测方法及孔间电阻率透视法对店坪矿切顶留巷采场覆岩采动裂隙带分布进行综合探测,确定采动裂隙带发育最大高度为53.5m;均匀沉降结构及裂隙带发育情况利于上组煤的开采。数值模拟分析可知,常规留设煤柱开采时,煤柱会产生高应力集中。实施切顶卸压后,留巷侧的煤柱压力显著减低,同时工作面超前压力值也明显较非切缝侧低。由于实现了无煤柱开采,不会对顶板和底板造成集中应力遗留区段,利于实现下组煤和上组煤的低压开采。构建了连续切顶留巷3种开采模式下的采场坚硬顶板断裂力学模型,得到了连续切顶留巷采场顶板断裂演化规律及应力分布特征。工作面实施顺槽切顶后的顶板断裂演化过程明显不同。由于开始一侧顶板已发生破断形成简支边,导致坚硬直接顶的破断开始于顶板中心,形成空间的“X”型破断。而后非切顶侧的固支短边也发生破断,最终构成了首采面单顺槽切顶留巷坚硬顶板破断的“X-O”型破坏模式。同理得到了首采面“单顺槽+全切眼”切顶留巷坚硬顶板破断的“O-X”型破坏模式以及连续采面“双顺槽+全切眼”切顶留巷坚硬顶板破断的“O-X”型破坏模式。顶板断裂演化过程表明实施切眼爆破卸压后工作面初次来压步距将显著降低,有利于工作面初采期间的顶板控制。进行了店坪矿连续切顶留巷采区的岩石力学测试、工作面布设、采掘设计,以及连续切顶留巷关键技术参数的确定和持续优化。综合分析得到连续切顶留巷开采全过程矿压显现规律。在试验工作面进行全方位的矿压监测,得到在“采前动压-留巷动压-留巷静压-复用动压”全阶段中的围岩变形过程及矿压规律,并利用矿压数据分析结果指导留巷围岩控制技术的精准实施。系统性的矿压监测分析得到被动支护系统（超前垛式支架、门式支架、可缩U型钢架、单体π型梁棚）的压力变化规律及连续切顶留巷主动锚索支护及顶板离层全过程矿压显现规律。采前-留巷-复用的切顶留巷全过程巷道整体的顶底板移近总量为940mm,两帮移近总量为760mm。留巷全过程顶底板移近主要以底鼓变形为主,底鼓量为600mm,占总变形量的64%。（1）超前工作面阶段,距离工作面小于20m后,巷道围岩开始出现小变形,期间累计顶底板及两帮移近量均小于50mm,顶板下沉速率约为2mm/d,无离层现象。（2）留巷阶段,滞后工作面0-60m围岩运动剧烈,支护体压力波动显著,顶板下沉速率大于10mm/d,最大下沉速率30mm/d。滞后工作面距离大于160m后,顶板下沉速率小于1mm/d,表明围岩基本稳定,可进行顶板临时支护门式支架的回撤;期间累计顶底板移近量为550mm,约占全阶段总变形量的58%,两帮移近量约为380mm（主要以矸石帮流动变形为主）,占全阶段两帮总变形量的50%。（3）进入留巷复用阶段,超前工作面距离小于20m后,巷道围岩发生变形;期间累计顶底板移近量为360mm,两帮移近量345mm,主要以回采帮帮鼓为主。留巷时端头支架额定工作阻力超限比例为5%。而留巷复用时,端头区域的支架压力超限比例为29%,超限数量为切顶留巷侧的6倍。留巷复用要加强顶板的控制,保证支架达到足够的初撑力,以实现顶板限定变形控制。分析了切顶留巷面中部采场矿压规律,得到切眼实施卸压后工作面初次来压步距由45m降低至37m,周期来压步距11～25m/18m,建议采用支护强度不小于0.83MPa的液压支架。店坪煤矿采用上行开采方式调整采掘衔接,连续切顶留巷覆岩运动及结构特征研究分析结果表明,连续切顶留巷采区实施无煤柱开采后覆岩同层位均匀沉降,将有利于5#煤层的巷道开拓部署及开采顶板控制。实施连续切顶留巷开采时,上覆各煤层具备可采性,对增加矿井可采储量,延长矿井服务年限具有重要意义。同时研究成果完善了切顶留巷相关的技术理论,为山西宝贵煤柱资源回收探索出了新模式,经济社会效益显著,应用前景广阔。