我国煤炭资源储量丰富,且分布地域广,赋存条件复杂多样。中东部地区煤矿地质条件差,开采深度不断加深,逐渐趋向1000m及以上;西部地区煤层埋藏浅,厚度大,开采条件相对简单,露天开采、大采高综采与综放采煤法得到大面积推广应用;然而,在我国井工煤矿占据绝大多数,露天煤矿大约只有2%。为开发利用深埋地下的煤炭资源,矿井每年需开掘几万米巷硐,这其中绝大多数为煤层巷道。在应用综放开采技术时,会存在大量留顶煤巷道,在特厚煤层开采与急倾斜厚煤层水平分层开采时,甚至出现全煤巷道;为克服拱形巷道的缺点,提高生产效率,回采巷道断面多为矩形;由于开采强度与产量的大幅提高,所需设备不断大型化,随之巷道断面尺寸逐渐增大;巷道维护成为制约煤矿安全高效开采的难题。因此,控制煤巷围岩的稳定一直是本行业领域研究的热点,但过往研究主要以巷道顶底板为出发点,煤巷帮部一般不作为研究重点。然而,煤巷是由顶板、两帮及底板所共同构成的整体,一旦帮部发生变形破坏依然会使整个巷道失稳,尤其当煤巷断面较大时,巷帮破坏问题将明显加剧;同时,巷道开挖可视为一个围岩卸荷的过程。因此,选取典型工程背景,基于卸荷观点并运用多手段来探究大断面煤巷帮部破坏问题,具有重要的理论与实际应用价值。本文以红庆河煤矿大断面煤层巷道掘进期间帮部煤体破碎片落严重等实际工程问题为背景,采取现场调研与实测、实验室试验、理论研究、数值试验及工程实践等方法手段,综合采矿学、数学、力学、计算机等学科知识,对论文选题进行深入系统的研究,取得了如下所述主要成果与结论:（1）红庆河煤矿大断面煤巷掘进过程中帮部破坏严重,破坏类型有肩角片落、中部片落与底角片落3种,主要表现为巷帮肩角处煤体片落;初步分析推测发生破坏的原因主要来自于地应力水平、3-1煤节理裂隙、巷道断面尺寸与形状、支护不合理及其它因素等几方面;围岩结构钻孔窥视发现回采巷道顶板完整性较好,帮部存在不同程度的裂隙;围岩强度原位测试表明顶板岩石稳定,但强度相对较低,3^-1煤强度波动较大;地应力测量得知最大水平主应力值介于3.76-28.68MPa之间,最小水平主应力值介于2.79-23.42MPa之间,最大水平主应力方向近似为NE向;最大与最小水平主应力差值较小,且随埋深的增加波动平稳。（2）通过巷帮煤体实验室单轴压缩、常规三轴压缩及多围压梯度下卸荷试验,得到其在不同应力路径下的变形与破坏特性:煤样变形随偏应力的增大而增大,偏应力一致时,卸载相对于加载会产生更显著的扩容;常规三轴加载下煤样轴向应变与径向应变大致相当,而卸载时前者只有后者二分之一大小;常规三轴加载下,随所受围压的增加,煤样变形逐渐由脆性转为塑性,但卸载时煤样只会发生脆性破坏;围压变化对煤样强度具有显著影响,但卸载时其峰值强度相较常规三轴加载明显偏低;煤样单轴压缩与常规三轴加载下会呈现单一的破坏类型,而卸载时煤样的破坏形态介于二者之间,是一种剪切破坏为主,存在部分劈裂破坏的复合状态;卸载应力路径将使煤样更易发生破坏。（3）以实验室试验数据为基础,提出通过相对变形模量表征的损伤因子及围压差比等概念,定量评价不同围压梯度下煤体卸荷损伤与破坏;归纳总结5种经典煤岩体强度准则优缺点与适用性并多线型拟合试验数据,优选出卸载时煤体适用的强度准则与莫尔强度包络线;帮部一定范围内煤体会由于巷道开挖出现所受垂直应力增加,水平应力不断降低的现象,且巷高的增加会加剧这一影响的范围与程度,正是由于垂直应力与水平应力之间的差值不断加大使得帮部煤体发生破坏;基于卸荷应力作用构建了煤巷帮部破坏机理分析力学模型且通过工程实例验证其合理性。（4）综合理论研究、现场调研及前人所得成果发现:埋深、巷高、地应力状况、煤体内摩擦角、内聚力及支护强度等几方面因素会诱发煤层巷道帮部破坏,以上因素可归结为设计、地质条件及力学参数三类;利用FLAC3D软件模拟各因素对煤巷帮部最大水平位移的影响,相关系数R回归结果表明各因素都对研究对象具有显著的影响;内摩擦角、内聚力及支护强度为可调控因素,而巷高、侧压系数及埋深为基本不可控因素;3个可控影响因素响应面法分析表明:煤帮最大水平位移回归模型为二阶响应曲面;最大水平位移不仅受单一因素的影响,各因素间交互作用亦对其有一定影响。（5）基于本论文全部研究所得结论及相关工作面煤壁破坏加固技术,提出通过减缓巷帮煤体应力差、改善煤体性质与提升掘进工艺水平等技术途径防控煤巷帮部破坏。建立典型大断面煤巷UDEC数值模型,模拟研究帮部煤体裂隙场与变形破坏特征,分析不同巷高、掘进工艺、煤体力学性质及支护强度对其的影响,结果表明:巷高的增加导致两帮煤体裂隙发育高度、深度及范围不断加大,裂隙分布逐渐由“窄而疏”变得“广而密”,破坏程度与两帮移近变形不断加剧,煤帮上部更易发生破坏;从巷道开挖卸荷之后帮部煤体裂隙发育、变形与破坏特征3方面来看,分两次掘进都要优于全断面一次掘进成巷,但分左右两次与分上下两次掘进对煤巷整体的控制作用具有一定区别,围岩状况不同需采取有差异的掘进工艺;提高煤体内摩擦角与内聚力都能在一定程度上减轻巷道开挖之后两帮煤体裂隙发育、变形与破坏的程度,但此调控作用有限;提高巷道围岩支护强度不仅可改善帮部煤体受力状况,降低应力差,且能在一定范围内提高煤体自身强度,巷道开挖卸荷之后两帮煤体裂隙发育、变形及破坏程度都将随支护强度的提高而显著减小,存在临界支护强度,一旦超过此状态,煤帮破坏控制效果不再有明显改善。（6）构建“分次开挖、柔性护表、一次强力支护”大断面煤巷开挖卸荷帮部破坏控制理念,基于此提出了红庆河煤矿3-1101工作面胶带运输顺槽具体控制技术并展开现场工程实践,矿压监测数据表明:煤巷围岩整体稳定性较好,帮部破坏得到有效控制。