煤矿巷道的变形破坏会阻断井下交通，增大矿井通风阻力，损坏生产设备，造成人员伤亡，严重威胁煤矿安全生产；同时煤岩动力灾害的孕育与发生通常也伴随有巷道的变形破坏。通过对巷道变形的监测能够预警围岩失稳，揭示巷道变形时空演化规律，为巷道支护、煤岩动力灾害防治、矿山压力与岩层运动规律的研究提供依据。针对巷道变形监测及预警问题，本文研制岩体变形实时监测实验系统，研究煤岩材料受载破坏过程中各种变形指标的演化规律，研究受采动影响的岩体变形破坏的动态特征，建立巷道变形破坏的多指标预警准则，提出基于机器视觉的巷道变形实时监测方法，现场监测并预警煤矿巷道的变形破坏。本文取得的主要成果有：（1）实验研究了单轴压缩加载方式下煤岩材料变形破坏规律，研究表明煤岩材料在破坏前表现出规律性的动态特征。依据损伤统计力学理论构建含有应变与损伤度变量的煤岩材料破坏模型，建立了煤岩材料宏观变形与细观损伤间的关系，用变形量、变形速度、变形加速度描述了材料变形破坏过程，确定了各阶段临界值。（2）基于机器视觉测量原理研制了岩体变形实时监测实验系统，开发了配套软件，实现了对二维、三维变形或运动的全视场测量、连续测量以及非接触在线测量，满足了巷道变形实验研究的需要。利用该系统通过相似模拟实验，研究了巷道开挖围岩变形过程，研究了煤层开采顶板变形垮落过程，揭示了围岩变形指标的演化规律，建立了围岩变形动态特征与围岩失稳间的对应关系。（3）针对巷道变形区域性、连续性、突发性的特点，提出了基于机器视觉的巷道变形实时监测方法，建立了用巷道变形量、变形速度和变形加速度评价围岩稳定性的多指标预警准则，实现了巷道变形指标的实时采集和自动处理，以及围岩失稳的动态预警。（4）建立了适用于煤矿现场的机器视觉巷道变形监测系统，监测了工作面顺槽断面的变形过程，预警了巷道围岩的失稳破坏，现场应用表明：巷道变形指标反映了围岩状态及变化规律，巷道变形动态特征与应力集中在时间分布上有较好的对应性，可以作为围岩失稳的前兆信息。