我国是煤炭储量大国,也是煤炭生产大国。随着矿井提升煤炭产量、解决通风问题和使用大型现代化综合机械设备的迫切要求在不断提高,越来越多的矿井采用大断面巷道。目前,一些大型矿井的回采巷道宽度已达到5-6m,断面面积达到15-20m2,开切眼跨度超到10m,断面面积达到40m2,有的甚至更大。巷道断面的增大给巷道的支护带来了许多不可预见和不容忽视的问题,常见的问题如：围岩大变形,顶板、两帮整体垮塌,锚杆锚索受力增大,甚至被拉断、剪断。导致这些棘手问题反复出现的根本原因是没有正确认识大断面煤巷围岩的物理、力学性质,没有真正掌握大断面煤巷的矿压显现特征,没有透彻揭示大断面煤巷的失稳和围岩-支护相互作用机理。本文围绕大断面煤巷的稳定性控制问题,以山西煤炭运销集团阳城西河煤业有限公司一采区运输巷为工程背景,在现有围岩控制、支护理论技术的研究成果基础之上,系统地从大断面巷道的力学特征、不同断面的矿压显现特征、围岩流变和碎胀变形、大断面煤巷破坏机理、大断面煤巷的锚固机理五个方面总结一个较完整透彻的大断面煤巷围岩变性破坏规律。总之,本文的主要研究工作及得到的有益结论如下：(1)分别以圆形和矩形巷道为模型研究巷道断面增大后的矿压特征。巷道断面的增大不会引起很明显的矿压显现变化,其应力的重新分布规律基本相同,塑性区范围和巷道表面位移有所增加。(2)建立15个巷道断面大小不同的模拟模型,掌握了围岩应力分布、变形、塑性区服、岩层离层、破坏范围等矿压显现规律。(3)指出现有大断面煤巷的界定方法未考虑影响巷道稳定性的重要的两个方面一原岩应力和围岩强度的重大疏漏。提出了在同一地质条件下,大断面煤巷的界定问题应该是与某一特定的支护方式相对应的观点,即在支护方式以及刚度、密度、强度确定的前提下,支护完全失效的巷道断面的尺寸。(4)岩块的侧向蠕变位移始终是巷道的主要有害变形,同时也是支护所要控制的变形：提出了巷道围岩蠕变变形的构成部分；煤岩容易发生流变且很难从应力方面阻止其转变为加速蠕变是控制煤巷围岩(尤其两帮)蠕变变形的一个难点。(5)采用图示的方法,揭示了岩体破坏后岩块滑动、翻转的客观事实,并同时伴随破裂岩体内部出现空洞而产生体积膨胀。此外,详细阐述破碎岩块周期性地稳定--失稳---稳定循环过程,在其间,整体体积持续增大,岩体结构承载能力波动性减小,岩块持续破碎体积越来越小。(6)对大断面煤巷围岩破坏特征、类型、影响因素做了总结。从围岩的加卸载破坏和巷道顶板梁结构稳定性两方面对大断面煤巷的破坏机理作出分析。(7)基于大断面煤巷的矿压显现特征,提出七条支护原则,给出了挤压加固理论、悬吊理论、减跨理论等经典锚固理论在大断面煤巷中的全新阐述,分别从锚杆提供的支护强度、’对不连续面的加固作用一、对破碎岩块的约束作用三个方面探讨大断面煤巷的锚固机理。(8)通过对西河煤业一采区运输巷进行锚固参数设计、支护方案确定以及现场矿压观测,观测数据证明本文确定的锚固支护方案有效地控制围岩变形。矿压观测结果表明锚固支护将围岩整体变形量控制在可接受范围内,锚固结构受力适中。顶板窥视图像显示顶板岩性状态较好,未出现大范围破坏松动现象。论文共有图45幅,表7个,参考文献73篇。