影响巷道复合顶板变形失稳的因素众多,而且因素之间也存在交互影响。论文通过数值模拟和统计分析等方法对该问题进行了深入研究。主要研究成果具体如下:（1）通过查阅相关文献,分析总结出影响复合顶板变形失稳的主要影响因素有复合顶板岩性特征、巷道断面尺寸、原岩应力、复合顶板各分层厚度、软弱夹层位置以及软弱夹层厚度等6个。（2）采用正交设计方法利用FLAC^3D数值模拟软件,进行了25组这些因素相互作用下的正交试验和主成分分析。（3）为了克服数据列之间具有较强线性相关关系的缺点,对标准化数据列之间运用条件指数+方差分解比法（CIVDP）进行了复共线性诊断,发现标准化数据之间存在两组复共线性关系;通过多元线性回归分析法确定了这两组复共线性关系,通过修正主成分综合评价函数得出了复合顶板变形失稳的重要影响因素有原岩应力、巷道断面尺寸、复合顶板各分层厚度等3个。（4）以渝阳煤矿N3702运输巷（上）复合顶板在掘进过程中的变形量大为工程背景,通过对其矿压监测数据的分析,发现该巷道支护失效的主要原因有巷道所处的地应力环境不清楚、巷道复合顶板中软硬分层的位置不清楚、巷道的断面形状不合适等3个,研究结果与基于复共线性诊断的主成分分析的结果高度一致。（5）在测试N3702运输巷（上）所处地应力状态、确定复合顶板软硬分层具体位置和改进巷道断面形状与尺寸的基础之上,结合长期实践经验,优化了N3702运输巷（上）的支护方案;现场工程应用表明,优化后的支护方案使得N3702运输巷（上）顶板及两帮的变形在20天内趋于稳定,顶底板相对移近量减少了107mm。