随着开采强度加大,鄂尔多斯煤炭开采逐步向深部发展,深部矿区矿井逐步投产。鄂尔多斯深井高强度开采矿压特征与我国中东部地区深部开采表现的巷道大变形和强流变性、冲击地压以巷道掘进和回采期间为主等特征存在一定的差异,除表现为高地应力下采掘严重失衡、临空巷围岩剧烈变形外,其煤层上覆厚硬岩层破断下周期来压步距大、矿压显现强烈。鄂尔多斯深部矿区具有的高地压、强扰动、复杂地质条件的特征,使得该地区深部开采呈现采动卸荷效应强烈、煤岩弹脆塑性变形与破坏特征显著、来压急增阻现象明显的特征,采场发生强矿压切顶压架等灾害现象的机率增加。因此,深入分析鄂尔多斯深部矿区开采覆岩破断、运动特征和规律,研究深部大采高综采顶板灾害机制、预测及控制技术,对于鄂尔多斯矿区深部矿区安全和高效开采具有重要意义。本文以鄂尔多斯纳林河煤矿为工程依托,结合现场监测、理论分析、数值模拟和相似模拟等方法,对鄂尔多斯深部矿区采动覆岩的运动、破断特征及顶板控制技术开展研究。本文以鄂尔多斯纳林河二矿3-1煤层开采对顶板破断和矿压显现及工作面顺槽变形特征进行分析;基于三轴压缩试验,分析了鄂尔多斯纳林河深部矿区覆岩变形和破坏特性,研究了应力水平、含水率对纳林河泥岩、砂岩变形和破坏特性的影响规律;建立了描述鄂尔多斯深部矿区覆岩弹脆塑变形和破坏特征的理想弹脆塑力学模型;利用上述力学模型,模拟分析了工作面推进过程中采动覆岩和煤壁渐进破坏及变形特征;基于相似材料试验模型研究了工作面推进过程中覆岩破断形态及结构;综合现场调查、数值模拟及相似材料模型试验,提出了鄂尔多斯深部矿区大采高综采基本顶煤壁前方和煤壁处断裂的力学模型,分析了影响基本顶断裂的因素及影响规律,并提出相应顶板控制技术。通过研究,取得了以下认识:（1）鄂尔多斯深部矿井地应力较大,综采开挖卸荷强度大,采区覆岩破坏剧烈,煤壁片帮严重;大量破坏覆岩仍然承载,对采区覆岩运动、破断和稳定性有重要影响;支架及顶板矿压大,基本顶支撑区域可以划分为原岩支撑区、液压支架支撑区和垮落岩体充填支撑三个区域;基本顶与上覆关键层的周期破断引起大小周期来压现象。（2）围压对纳林河矿砂岩和泥岩的强度有很大影响。随着围压增加,纳林河砂岩和泥岩的峰值强度和残余强度增大。鄂尔多斯纳林围岩变形可以简化为线弹性、脆性破坏和理想塑性变形三个阶段,建立了能描述鄂尔多斯深部矿区大采高综采覆岩弹脆塑变形特征的理想弹脆塑力学模型。（3）基于理想弹脆塑力学模型,建立了鄂尔多斯纳林河二矿3-1煤综采的数值模型,模拟了工作面推进过中顶板和煤壁的变形、破坏过程,再现关键层顶板承载结构的形成和大小周期来压现象。本文数值模型能够很好地描述鄂尔多斯深部矿区覆岩的力学行为和鄂尔多斯深部矿区大采高综采覆岩的运动及破断行为。（4）根据现场调查、相似材料模型和数值模拟获得的基本顶承载和支撑结构特征,以基本顶为研究对象,建立了原岩支撑区、液压支架支撑区和垮落顶板充填支撑区的三区基本顶承载力学模型,编制了相应的有限元程序,提出了基于“三区支撑”的基本顶煤壁前方断裂力学判据,分析了基本顶厚度、基本顶模量、周期垮落步距、支架刚度、充填体刚度等因素对基本顶煤壁前方破断的影响规律。（5）建立了考虑支架和垮落顶板充填支撑作用的基本顶悬臂梁-铰接岩梁力学模型,提出了鄂尔多斯深部综采矿区基本顶煤壁处断裂的力学判据。（6）鄂尔多斯纳林河二矿3-1煤综采基本顶一般不会发生煤壁前方和煤壁处断裂,随着工作面推进,基本顶断裂主要发生在支架后方,不会发生切顶压架事故,这与现场监测结果基本相符。（7）提出了合理提高支架刚度和支护强度、加快工作面推进速度等鄂尔多斯深部矿区大采高综采顶板控制技术。