随着中国高强度开采的广泛应用以及浅部煤炭资源的逐步枯竭，煤层开采深度逐年增加，非充分采动工作面越来越多。非充分采动工作面地表移动和变形规律明显区别于充分采动工作面。同时，大量导水裂缝带高度现场实测结果表明：非充分采动工作面导水裂缝带高度小于充分采动工作面，说明导水裂缝带高度没有达到最大值，覆岩破坏没有达到充分采动。论文采用理论分析、相似模拟、数值模拟及现场实测等方法，对长壁开采非充分采动覆岩破坏规律及导水裂缝带高度进行了研究。论文获得的主要研究成果如下：
　　（1）收集了大量长壁开采非充分采动工作面导水裂缝带高度现场实测样本数据及导水裂缝带高度与影响因素间的经验公式，采用量纲分析的方法定量确定了导水裂缝带高度的主控因素。将层次分析法和灰色关联分析相结合，采用加权灰色关联分析的方法确定了主控因素的敏感性从大到小依次为工作面尺寸、开采厚度、覆岩结构特征、开采深度和煤层倾角。
　　（2）在确定工作面尺寸为导水裂缝带高度最重要影响因素的基础上，采用相似模拟和数值模拟的方法，研究得到了覆岩破坏随工作面尺寸的变化规律：当工作面尺寸较小时，覆岩破坏不发育；当工作面尺寸增加到一定值时，覆岩破坏仅形成垮落带；当工作面尺寸继续增加时，覆岩破坏形成裂缝带且导水裂缝带高度随工作面尺寸的增加而增加；当导水裂缝带发育至最大高度后，导水裂缝带高度不再随着工作面尺寸的增加而增加。
　　（3）提出了覆岩破坏充分采动程度的定义：覆岩破坏过程中仅形成垮落带而裂缝带没有形成的阶段定义为覆岩破坏的极不充分采动（即覆岩极不充分破坏）；覆岩破坏过程中形成裂缝带且导水裂缝带高度随工作面尺寸增加而增加的阶段定义为覆岩破坏的非充分采动（即覆岩非充分破坏）；导水裂缝带高度达到最大值且随工作面尺寸增加而不再增加的阶段定义为覆岩破坏的充分采动（即覆岩充分破坏）；覆岩破坏刚达到充分采动时的工作面尺寸定义为工作面临界尺寸。覆岩破坏充分采动程度的主要影响因素为工作面尺寸、开采厚度、开采深度、覆岩力学性质、覆岩结构特征和覆岩破断角。
　　（4）采用弹性薄板理论建立了不同边界条件下基本顶破断的力学模型，得到了基本顶破断前后的弯矩及应力计算公式，分析确定了基本顶破断形式。基本顶首先沿工作面较长边破断，然后沿工作面较短边破断，最后沿基本顶中心完全破断；基本顶是否完全破断受工作面尺寸中的较短边控制。揭示了长壁开采非充分采动条件下导水裂缝带高度受工作面长度影响的机理。根据固支梁理论，建立了工作面临界尺寸的计算公式，给出了覆岩破坏充分采动程度的判别方法。
　　（5）提出了一种考虑煤层开采厚度、垮落覆岩残余碎胀系数、工作面长度、上覆岩层力学性质等因素的长壁开采非充分采动条件下导水裂缝带高度计算的理论方法，采用现场实例验证了理论计算方法的适用性。
　　（6）基于量纲分析得到的非充分采动导水裂缝带高度与主控因素间的无量纲关系式以及导水裂缝带高度实测样本数据，采用多元回归建立了非充分采动条件下导水裂缝带高度预测模型。
　　（7）根据地面钻孔冲洗液漏失量现场观测结果，得到了芦沟煤矿32101非充分采动工作面导水裂缝带高度，验证了非充分采动导水裂缝带高度理论计算方法的准确性，确保了水库水体下采煤的安全，取得了较好的经济和社会效益。
　　上述研究揭示了长壁开采非充分采动覆岩破坏受工作面尺寸中的工作面长度控制，提出了覆岩破坏充分采动程度的定义及判别方法，对完善非充分采动条件下导水裂缝带高度计算具有重要意义。