随着我国煤炭资源开采不断转向深部开采,巷道围岩发生峰后大变形已发展成为一种普遍现象。由于回采巷道在巷道布置及岩性选择方面存在一定局限性,且受工作面采动与临近巷道掘进影响较大,往往导致矿压显现较为剧烈,因而回采巷道围岩极易发生峰后大变形,甚至绝大部分巷道围岩从掘进开始就已经处于峰后破坏状态。回采巷道具有服务年限短、开掘里程长、开掘次数频繁、安全性能要求高的特点。如何平衡安全与经济这对相互矛盾的关系,始终是巷道支护领域面临的一个难题。为了能够有效控制因回采巷道围岩发生峰后大变形而诱发巷道灾变,本文运用理论分析、实验室物理力学试验及RFPA数值模拟等手段相结合,针对回采巷道大变形渐进演化规律、失稳机理、围岩支护—平衡规律、支护控制技术等作了深入研究,主要做了以下工作:(1)运用实验室力学试验以及RFPA数值试验等手段研究岩体在单向与三向压缩状态下的破裂规律,尤其是通过RFPA模拟,对岩体从起裂到破坏的整个过程进行分析,得出岩体破裂全过程中伴随的声发射规律。(2)运用RFPA数值模拟对四种典型回采巷道渐进演化规律进行研究,得出回采巷道的演化过程都是随着巷道软弱部位的劣化,最终导致上覆顶板破断垮落,从而导致巷道的整体性失稳。(3)基于岩体破裂规律研究,对大变形回采巷道围岩进行分区,认为大变形巷道的峰后变形是一个渐进演化的动态过程,巷道的变形失稳体现出一定的渐进性与动态性。(4)基于对回采巷道大变形过程中围岩波动性平衡规律的系统性分析,从破损力学角度出发,通过对围岩各区的载荷分担进行推导,推导出其所需支护力的大小,验证了峰后区围岩—支护力之间存在波动性平衡规律。(5)基于大变形回采巷道中峰后围岩各分区载荷带与承载带相互转化作用机制研究,在理论上构想出一种可伸缩—注浆式锚杆,使得处于不同分区的峰后围岩能充分发挥其承载能力,以达到控制围岩大变形的目的。