随着煤炭资源大规模开采,资源日益紧张,传统留煤柱开采方式及工艺亟待优化。切顶卸压沿空留巷无煤柱开采技术是巷道围岩支护、聚能预裂切缝爆破、动压区临时支护、巷旁挡矸支护等综合技术的应用,切顶卸压沿空留巷能够实现采区无区段煤柱、无额外充填体开采,该技术大幅提高了煤炭资源采出率、降低了巷道掘进工程量,具有广阔的应用前景及较高的研究价值。本论文以寺河二号井97307工作面97214巷为研究背景,运用实验室试验、理论分析、数值模拟及现场试验等多种手段,研究了寺河二号井97307工作面切顶卸压沿空留巷围岩控制技术,取得的主要成果如下:(1)在对97307工作面工程地质条件收集及整理的基础上,采用现场钻孔取芯、顶板窥视、实验室试验的方法掌握了9#煤层顶底板岩性分布状况及煤岩体力学特性。(2)基于采场上覆岩层运动规律,分析了顶板运动特征,其中将顶板结构分为“承载结构”和“卸压结构”,对关键块B采空区下沉量及巷道采空区侧下沉量进行计算,由关键块B的运动特征可知,通过适当提高切顶高度,使切缝范围内顶板及时垮落充满采空区,可抑制断裂岩块的旋转下沉,提高巷道稳定性。(3)留巷围岩运动特征具有明显的阶段性,将留巷围岩运动可以归纳为一次采动超前影响阶段、留巷动压影响阶段、留巷稳定阶段、二次回采超前影响阶段四个阶段,针对前三个阶段不同顶板岩层结构,展开对顶板变形及控制的研究,为后续切顶卸压参数设计提供依据。(4)在切顶卸压沿空留巷技术原理、工艺流程及关键技术研究基础上,采用理论分析及数值模拟,得出顶板预裂切缝高度为8m、角度为10°为最优切顶参数;结合97307工作面97214巷地质和开采技术条件,依次对留巷补强加固支护、临时支护、挡矸支护及爆破关键参数等进行设计优化。(5)97214留巷阶段现场观测结果表明:滞后工作面60m范围内,巷道矿压显现最为剧烈;滞后工作面60m～150m,巷道矿压显现较为缓和;滞后工作面150m后,巷道变形趋于稳定。97214巷二次复用阶段矿压监测结果表明:二次回采阶段,巷道围岩变形量整体大于留巷动压影响阶段;二次采动超前影响范围约为40m,其中超前影响15m范围内,巷道变形最为剧烈;二次采动超前影响范围和程度明显大于一次采动超前阶段。(6)采用切顶卸压沿空留巷技术,实现了97307工作面无煤柱开采。截止2020年3月,97307工作面已经顺利回采完毕,留巷长度达到1300m,多回收煤炭资源8.39万t,增加收入3356.73万元,复用期间巷道满足正常使用要求。本论文研究成果解决了寺河煤矿二号井采掘接替紧张的难题,实现了97盘区的无煤柱开采,目前在97盘区两个采面进行了工业性试验和推广,累计回收煤炭资源达16.78万吨,实现了资源的充分利用,为矿井带来可观的利益。