煤层开采过程中常常面临上覆水体（含水层、采空区积水）的防治问题,相邻两侧工作面开采后,区段煤柱支承区域顶板裂隙较工作面中部区域发育程度高、不易闭合,是防治顶板突水的重点区域;而且,区段煤柱在采动应力和支承顶板长期荷载作用下容易发生蠕变损伤,诱发顶板裂隙进一步发育,可能引发滞后型突水灾害。因此,区段煤柱支承顶板裂隙演化规律是滞后型突水防治需要解决的关键科学问题。基于此,本文综合利用室内试验、相似模拟、理论分析、数值模拟、现场探测等方法,针对区段煤柱蠕变损伤机制及其支承顶板裂隙演化规律展开系统研究。主要研究成果如下:（1）针对区段煤柱受到相邻两侧巷道、工作面多次开采扰动产生损伤累积的特点,设计了损伤煤体三轴蠕变试验,分析了损伤程度、围压对煤体破坏强度、膨胀扩容、蠕变变形、蠕变应力阈值的影响规律;引入“沙漏”元件及时间阶跃函数,提出了一种可以反映加速蠕变非线性变化特征的改进粘塑性组合体,构建了考虑瞬时、长期双重损伤变量的分数阶蠕变本构模型;该模型与损伤煤体三轴蠕变试验结果较为吻合,诠释了损伤煤体蠕变失稳开启的时间滞后性特征。（2）基于分数阶蠕变本构方程和相似原理,推导了蠕变力学参数相似关系,配制了煤柱蠕变相似材料,模拟了区段煤柱蠕变损伤以及支承顶板运移破裂特征;发现煤柱蠕变会引起非均匀变形、塑性区向中部扩展,诱发支承顶板回转变形破断,造成顶板裂隙横向发育范围向煤柱及采空区中部支承区域扩展;并引发高位岩层协同运移,造成裂隙垂向发育高度进一步增加。（3）分析了“区段煤柱-支承顶板（P-R）”系统结构耦合特征,揭示了顶板回转变形扰动区段煤柱应力变化机制,基于弹性-粘弹性对应原理,推导了区段煤柱粘弹（塑）性区应力、变形解析解;提出了支承顶板“倒台阶状”叠合岩梁力学模型,阐释了顶板由低位到高位岩层载荷、曲率、扰度的传递规律,揭示了区段煤柱蠕变诱发支承顶板破断特征及裂隙发育机制;构建了“P-R”系统失稳力学模型,给出了系统发生失稳的临界弹性核率计算方法。（4）实现了分数阶蠕变损伤本构模型在FLAC3D中二次开发,研究了区段煤柱损伤程度、宽度、埋深对顶板应力场、变形场、裂隙场演化的影响规律,发现低损伤、宽煤柱、浅埋深更有利于保持煤柱支承应力稳定、减缓煤柱蠕变速率、延长煤柱损伤失稳时间,进而控制顶板裂隙发育的横向范围和垂向高度。（5）分析了采动顶板裂隙对上覆水体的导通作用,进行了顶板突水危险性分区,阐述了区段煤柱蠕变诱发顶板滞后型突水特征;并将研究成果应用于上覆采空区积水防治,采用分数阶数值分析模型和现场钻孔探测方法,研究了层间岩层突水危险性,提出了相应的控制方法。该论文有图167幅,表22个,参考文献245篇。