随着煤矿开采深度增加和煤炭开发强度加大,特厚煤层综放开采后覆岩运移范围急剧增加,基本顶以上高位坚硬顶板失稳造成的强矿压现象突显,严重威胁矿井安全高效生产。传统井下坚硬顶板控制技术受作业空间和设备性能的限制,控制范围有限,且控制岩层选择存在一定盲目性,难以有效解决高位坚硬顶板引发的强矿压显现问题。为此,论文采用多种研究方法,围绕高位坚硬顶板强矿压显现控制这一难题,研究了高位坚硬顶板覆岩结构及其失稳诱发矿压显现机制,揭示了地面压裂高位坚硬顶板控制强矿压显现机理,并对压裂关键参数选取、压裂效果进行了详细分析。取得主要研究成果如下:（1）揭示了“高位坚硬顶板-支撑体”覆岩结构失稳诱发矿压显现机制。在对大空间采场覆岩破断演化规律及强矿压显现特征研究的基础上,明确了高位坚硬顶板是大空间采场强矿压显现的主控岩层;开发了特厚煤层综放开采全过程数值模拟方法,分析了高位坚硬顶板抗压强度、层位、厚度及采高对矿压显现特征的影响;阐明了高位坚硬顶板覆岩结构演化规律及矿压作用特征,构建了“高位坚硬顶板-支撑体”覆岩结构及其失稳诱发矿压显现判据。（2）揭示了地面水力压裂弱化高位坚硬顶板控制强矿压显现机理。开展了真三轴大尺度（1420×530×420 mm）坚硬顶板原岩试件水力压裂实验,分析了坚硬顶板水压裂缝空间扩展形态及分布特征,得到了坚硬顶板大范围水压裂缝形成机制;阐明了特厚煤层综放开采应力路径下含裂隙岩体的力学特性及强度劣化机制,并结合数值模拟研究给出了高位坚硬顶板强度弱化对强矿压显现的影响规律;构建了高位坚硬顶板压裂后的“煤壁-支架-冒落矸石”支护系统力学模型,揭示了压裂高位坚硬顶板对矿压显现影响机制,为地面水力压裂高位坚硬顶板提供理论依据。（3）建立了地面钻孔压裂弱化坚硬顶板压裂层位及压裂厚度确定准则,优化了地面钻孔水力压裂弱化坚硬顶板的技术参数,结合水压裂缝微震监测技术,提出了垂直井分层压裂高位坚硬顶板控制强矿压显现的方法,在塔山煤矿开展现场工程试验,有效解决了高位坚硬顶板强矿压控制难题。地面压裂控制范围广,水压裂缝长度达218～250 m、宽度达20～50 m,压裂影响区内支架平均工作阻力减小16.9%,平均周期来压步距减小了15%,支架安全阀开启率下降37%,巷道高度、宽度平均变形量分别缩减了46.5%、48.9%。