瓦斯灾害严重制约了矿井安全生产，并且随着开采深度增加，灾害程度越演越烈。对于深部高瓦斯、高地应力、高突出危险性及低透气性首采煤层的瓦斯治理，成为深部矿井的研究热点。另外当前我国经济下行压力增大，实现瓦斯治理工程的高效利用，也是矿井节能增效的重要途径。复合高位巷技术是在常规走向高抽巷的基础上，通过对高位巷优化布置及次生灾害的有效控制，实现高位巷“一巷两用”：前期准备阶段，掩护突出煤层煤巷掘进；后期回采阶段，治理采空区及邻近层瓦斯。作为一种新型复合技术，复合高位巷技术实现了一措并举，是对深部矿井瓦斯治理和节能增效的有益尝试。本文以平煤四矿三水平己15-31040首采面为研究背景，采用理论分析、物理模拟、数值分析及工业应用等方法，针对复合高位巷层位、内错间距、采空区瓦斯治理效能及次生灾害发生特点展开，主要取得以下成果：首先，分析了采场裂隙形成及瓦斯运移规律，得出：采场裂隙分为离层裂隙和贯穿裂隙，分别为瓦斯提供积聚空间和运移通道；覆岩内瓦斯存在介质渗流和浮升扩散两种运移方式，采空区回风侧离层区是高位抽采工程最佳施工地点。其次，通过相似实验和FLAC3D数值模拟对复合高位巷合理布置进行优化，得出：该工作面每推进21m，顶板发生一次周期来压，高位巷结构失稳与顶板破坏同步发生；根据统计计算、顶板下沉量、裂隙发育状态，结合顶板岩性，确定高位巷位于己15煤顶板16m，细粒砂岩下部，巷道顶部沿砂质泥岩顶板掘进；高位巷掩护煤巷同步掘进中，水平应力集中是造成巷道破坏的主要原因，通过对高位巷与煤巷内错0m、5m、10m、20m间距下水平应力、顶板下沉等数据的分析，确定高位巷与煤巷同步掘进合理内错间距20m。最后，建立U+I和U型CFD模型研究复合高位巷瓦斯治理效果和次生灾害发生特点，得出：高位抽采下，采空区近底板附近出现瓦斯降低区，瓦斯带状分布出现上移现象；回风侧瓦斯浓度下降42%，高位巷对上隅角瓦斯具有明显治理效果。氧气沿倾向分布均匀；采空区散热带和氧化带沿走向出现明显加宽后移，其中机巷侧氧化带后移35m，宽度增加29.2%，加宽后移最为严重。复合高位巷在治理瓦斯的同时也加剧了诸如采空区自燃、爆炸等次生灾害的发生，加快工作面推进速度是预防采空区次生灾害发生的重要措施，为保证正常生产，工作面推进速度需提高27.8%左右。当工作面推进速度提高受限时，应加强采空区管理并采取相应的次生灾害治理措施。