我国不少矿区都存在房柱式采空区下煤层开采的问题，如内蒙古鄂尔多斯矿区、山西大同矿区、陕西榆林矿区等。上部煤层房柱式开采后，采空残留了大量煤柱，下部煤层开采时，这些煤柱以集中载荷的形式作用在工作面顶板上，使得工作面矿压显现规律和顶板结构特征有别于普通的单一煤层。论文以埋藏较浅的鄂尔多斯地区房柱式采空区下煤层长壁开采为主要研究对象，以煤柱集中应力对下方长壁工作面矿压显现特征的影响为出发点，采用现场监测、力学分析、数值模拟和现场实践等方法，分别对房柱式采空区煤柱群-顶板系统稳定性、房柱式采空区下开采覆岩结构及支护强度确定、房柱式采空区下长壁开采覆岩活动规律等方面进行了研究。　　论文建立了房柱式采空区单个煤柱失效引发顶板大面积垮落的数值分析模型，分析得出，房柱式采空区顶板为坚硬岩层且煤柱强度小于特定临界值时，煤柱失稳过程将是突跃式发展，发生猛烈而且大面积破坏。煤柱强度存在尺寸效应，破坏煤柱的宽高比约为1.5～2.0，不稳定煤柱的宽高比约为2.5～3.5，稳定煤柱的宽高比大于3.5。煤柱的稳定性除与宽高比密切相关外，还与煤柱的强度和布置密度有关。根据房柱式采空区煤柱群-顶板系统的赋存特征，得到煤柱应力-强度关系方程;根据煤柱的应力和强度特性，求得煤柱群-顶板系统的可靠度，提出了房柱式开采煤柱群-顶板系统可靠性评价方法。　　论文建立了房柱式采空区下长壁开采理论和数值分析模型，得出:浅埋煤层房柱式采空区上部覆岩基本顶在一定的采高范围内存在“叠合梁”结构，上位基本顶结构为固定梁，下位基本顶结构为悬臂梁。通过对凯达矿1603中综采工作面长时间矿压观测，验证了浅埋煤层房柱式采空区下长壁开采顶板呈“叠合梁”结构形态。　　论文分别对凯达矿房柱式采空区下1603中工作面、长壁采空区下2602工作面、实体煤下4602工作面进行了矿压实测分析，认为:房柱式采空区下开采支架的循环末阻力和来压强度最大，其次为长壁采空区下开采，而实体煤下开采支架的循环末阻力和来压强度最小。现场监测结果表明，房柱式采空区上方存在的煤柱易造成应力集中，且长壁采空区对覆岩产生二次扰动以及顶板垮落高度大等都是造成工作面矿压显现强烈的重要原因。　　论文采用先进的地震CT技术用来监测采场范围内煤柱应力和工作面超前支承压力的分布特征，提出了合理煤柱宽度留设方案。依据房柱式采空区下长壁下开采时顶板的集中载荷效应，提出了确定采场合理支架支护强度的理论方法。