沿空留巷作为一种无煤柱开采技术,在提高煤炭资源回收率、降低巷道掘进工程量以及优化工作面通风等方面具有无可比拟的优势,是煤炭行业绿色开采及科学发展的重要方向。目前沿空留巷充填材料主要分为刚性材料与柔性材料,前者接顶及可压缩性能差,高应力下易导致巷内顶底板剪切破坏或墙体的开裂失稳,后者高应力下不易控制墙体的横向位移,造成充填体大变形。针对复杂条件下高瓦斯矿井沿空留巷,巷旁支护要具备密闭采空区、初始支撑力、柔性让压以及关键承载等性能,但沿空留巷单一结构充填体难以兼具以上优点。沿空留巷组合充填技术是解决以上问题的有效途径,该技术通过构建沿空留巷组合结构充填体,形成“强-柔”共存的组合结构以满足巷旁支护的应力与变形要求。查阅大量文献,有关沿空留巷组合充填技术的研究鲜有报道。本文综合运用理论分析、实验室实验、数值模拟、现场试验等手段开展综放工作面沿空留巷组合充填体失稳机理及围岩控制技术研究,构建组合结构充填体与顶板力学作用模型,开展组合结构充填体分层材料优选及力学特性研究,揭示沿空留巷组合结构充填体失稳机制,建立以“沿空留巷组合充填技术”为核心围岩控制技术体系,优化巷道支护参数与形式,其主要研究成果及结论如下:（1）开展工作面围岩力学参数测试试验,总结单一结构充填体沿空留巷围岩变形破坏特征,揭示单一结构充填体应力集中型失稳、强度不足型失稳以及顶底板剪切型失稳机制,提出了“沿空留巷组合充填概念”,详细阐述了沿空留巷组合充填技术原理、结构特点以及技术关键,即充填体上部采用柔性材料构建受力形态好、厚度薄、可压缩的让压结顶层,下部由刚性材料构建抗变形能力强、承载能力大的高强承载层。（2）基于组合结构充填体结构特点,建立基本顶弧形三角块破断临界点及触矸平衡时组合结构充填体与顶板相互作用力学模型,依据两种受力状态下力学平衡推导组合结构充填体分层强度及厚度方程表达式,探讨组合结构充填体分层强度与分层厚度随结构参数的变化规律,并给出沿空留巷组合充填技术适用性判据。（3）开展组合结构充填体分层材料优选及配比研究,进行不同分层材料、分层高比及分层强度下组合试样力学性能试验,重点分析分层高比及分层强度对组合试样力学特性的影响规律,给出不同分层高比及分层强度下组合试样变形破坏特征及宏观破裂形貌,并采用声发射技术研究界面效应对组合试样裂纹起裂及扩展规律的影响,给出沿空留巷组合结构充填体分层材料及参数的合理建议值。（4）基于组合试样力学性能试验优选结果,采用FLAC3D数值模拟的方法模拟不同组合结构充填体分层强度、分层厚度以及充填体宽度下巷道围岩应力场、位移场以及塑性区演化规律,进一步确定组合结构充填体结构参数,揭示组合结构充填体失稳机制,为巷旁支护参数的合理选取与方案设计提供参考与理论依据。（5）提出了“非对称协同控制-组合充填-卸压”三位一体围岩控制技术,详细阐述了其控制原理与支护特点,并从分区控制、多级支护、巷旁支护协同变形等角度出发,给出综放工作面沿空留巷组合充填围岩控制技术体系,优化2603运输巷支护方式与参数,并采用FLAC3D数值模拟无支护、对称支护以及非对称支护下巷道预应力、位移场以及塑性区分布规律,验证支护方案的可靠性。（6）开展沿空留巷组合充填工艺研究,进行沿空留巷组合充填工艺流程设计,将组合充填技术与非对称支护方案应用于漳村煤矿2603工作面,采用十字布点法、围岩钻孔窥视、测力计、回弹仪以及瓦斯测定仪等监测手段,对围岩表面位移、顶板离层与深部围岩变形、锚杆索载荷、充填体强度及巷道瓦斯浓度等进行动态监测与评价。监测结果表明,现场应用效果良好。该论文有图122幅,表41个,参考文献161篇。