切顶成巷技术通过对顶板进行超前预裂,使得采空区与巷道之间的覆岩载荷传递路径被切断,工作面回采后围岩应力集中转移至实体煤内部,从而巷道上方岩层内产生低应力区,并联合顶板补强支护、临时支护以及挡矸支护等技术,对围岩变形进行控制。虽然目前切顶成巷技术在复合顶板、破碎顶板条件下的各类不同倾角薄煤层、中厚煤层工作面成功应用,但尚未在大采高厚灰岩顶板条件下对该技术展开理论和试验研究。本文以永宁煤矿10202运输顺槽与10204运输顺槽为研究背景,采用理论分析、数值模拟分析和现场试验及应用等综合研究方法,对大采高厚灰岩顶板切顶成巷预裂深度效应展开研究,主要研究内容及结论如下:（1）揭示了4.5m采高,13.7m石灰岩直接顶切顶成巷现场试验后采场矿压显现强烈、围岩大变形的主要原因为预裂深度不足,且石灰岩直接顶厚而坚硬,定向聚能爆破后张拉裂纹贯通程度较低,进而导致采空区矸石垮落不充分,对上覆岩层回转下沉运动的抑制作用较小。现场试验前通过钻孔窥视掌握了工作面顶底板岩性分布情况,并测定了煤岩体力学参数,为理论分析及数值模拟提拱依据。基于切顶成巷技术原理及其技术体系开展现场试验,并在试验过程中对工作面液压支架压力及巷道围岩变形受力情况进行监测,得到了大采高厚灰岩切顶成巷矿压显现规律。（2）阐明了预裂深度对围岩结构演化特征的影响。顶板结构随着工作面的推进,不断循环着“失稳—稳定—再失稳—再稳定”的过程,每一次失稳到稳定的过程中,又可将顶板运动按时间划分为前期运动、过渡期运动和后期运动。预裂深度对顶板前期运动的影响主要表现为采空区矸石的垮落高度随其增加而升高,上覆岩层回转下沉空间减小;对顶板过渡期运动的影响主要表现为基本顶断裂位置会随着预裂深度的增加而向采空区侧转移,围岩结构得到优化,巷道侧顶板覆岩载荷减小,围岩变形更易于控制;对围岩结构已经形成的顶板后期运动无明显影响。（3）建立了不同预裂深度围岩结构力学分析模型,运用挠度方程推导了顶板下沉量及支护阻力计算公式,并通过分析极限平衡区内单元受力情况,得到了围岩侧向支承压力与极限平衡区宽度表达式。代入现场煤岩体力学参数得到的计算结果表明,增大预裂深度后,围岩变形量及支护阻力减小,同时围岩侧向支承应力峰值减小,且其位置距离巷帮更远。（4）明确了预裂深度对采场应力分布及围岩变形影响。运用FLAC3D与UDEC数值模拟软件建立了不同预裂深度数值模型,对比分析数值模拟结果表明,随着预裂深度的增加,超前工作面巷道两侧及滞后工作面实体煤侧支承应力减小,围岩变形量尤其顶板下沉量与底鼓量明显减小,围岩侧向应力峰值也逐渐减小并向实体煤侧内部转移,进一步验证了理论分析的合理性。（5）提出了大采高厚灰岩顶板条件下采用“大预裂深度、大装药量、大钻孔间距”的切顶成巷思路。基于预裂深度效应理论分析及数值模拟结果,对预裂深度计算公式进行了优化,确定了10204运输顺槽现场切顶成巷最佳预裂深度,相比现场试验,预裂深度增加的同时钻孔间距增加,整体钻孔工程量并未增大,但装药容量得到提升。确定了巷道围岩加强支护参数,10204工作面回采后,对比现场试验矿压监测结果表明,预裂深度的增加使得采场来压步距增大、强度减小,同时巷道围岩变形更易控制,巷内支护设备受力及变形情况得到进一步改善。