本文针对高地应力沿空留巷面临的理论与技术方面的缺陷,提出了高地应力沿空留巷“承载让压”的控顶思路。在C40混凝土配比的基础上用粉煤灰替换部分水泥、掺入聚合物和钢纤维对混凝土进行改性,研制高强度高延性巷旁充填材料。于后研究煤层上为厚直接顶和无直接顶情况下沿空留巷高强让压巷旁混凝土充填体的承载特性与压缩变形支护机理。论文采用理论分析、数值模拟相结合的方法进行,在分析充填体力学环境的基础上,通过建立“巷旁支护体-实体煤-上覆岩层的力学模型”,构建充填体最大压缩量与基本顶关键块回转变形位态的几何关系,并给出计算方法。通过数值模拟得到不同性质的高延性混凝土沿空留巷是的巷道变形特征和上覆岩层应力运移规律,并与理论分析结果进行验证。研究成果可为深井沿空留巷提供思路和方法,提高留巷成功率。具体研究内容和结论如下:（1）聚合物和钢纤维的掺入增加了混凝土的可变形能力和应力应变曲线峰值的后延性,但聚合物的掺入降低了混凝土的抗压强度,而钢纤维的掺入又在一定程度上缓解了聚合物对混凝土抗压强度下降的影响。同时掺入聚合物和钢纤维后,混凝土轴向最大应变系数在聚合物掺量为25%时达到最大为9.8%。试验最终得到最大应变系数分别为2%、4%、6%、8%、10%的改性混凝土。（2）煤层顶板为厚直接顶时,采用砌体梁和弹性地基基础理论得出关键块可触矸时所需改性混凝土的应变系数为5.6%,关键块回转过程中巷旁支护体的临界支护强度为20.46 MPa。FLAC3D模拟结果显示:应变系数为6%的巷旁支护体垂直应力呈现先增大后减小的变化趋势,巷旁支护体垂直应力最大值为23.34 MPa。在留巷过程中,巷旁支护体的应变系数为6%时可以使巷道上方关键块B回转触矸。随着采空区矸石逐渐被压缩对顶板岩层的支撑力逐渐增大,导致巷旁支护体的垂直应力减小。当巷旁支护体的应变系数由2%增加到10%时,巷旁支护体与实体煤侧最大垂直应力比由1.26减小到0.32,随着巷旁支护体应变系数的增加应力集中位置逐渐向实体煤侧转移,巷旁支护体发挥让压承载作用。（3）煤层顶板为无直接顶时,采用材料力学板的叠加原理和弹性地基基础理论得出巷旁支护体的支护阻力为22.62 MPa。模拟显示应变系数为4%的巷旁支护体最大承载力为24.3 MPa,与理论结果相验证。通过通过建立UDEC模型优化了切顶高度与角度,模拟结果显示在采高为3.5 m时切顶高度为12m,切顶角度为75°的预裂参数使煤体侧的垂直应力峰值最小。对顶板进行预裂后进行不同应变系数的巷旁支护体充填,研究表明:采用应变系数为4%的混凝土进行充填后,巷旁支护体平均变形量为113 mm,最大、最小变形量相差13 mm,巷旁支护体变形较为均匀,巷旁支护体的最大变形量在实验室测得的允许范围内。实体煤内部最大垂直应力为40.3 MPa,巷旁支护体最大垂直应力为24.3 MPa,为其抗压强度的79%。说明应变系数为4%的高延性混凝土适用于该地质条件下的留巷实践。