煤炭是我国主要能源,随着煤炭的连续开采,工程上应用了多种煤炭开采技术,其中综放机械化开采技术较为成熟,但是仍然面临回收率低的问题,对此,工程界设计出采空区一侧回采巷道采用留窄煤柱沿空掘巷的方法。对于深部开采沿空巷道,巷道围岩条件较为复杂,而且存在应力集中的情况,传统的煤巷锚网支护技术难以为继,无法将巷道支护安全控制在合理水平。推进沿空巷道相关研究,能够确保矿井安全生产和降低巷道支护成本,从而整体上减少煤炭开采损失,实现经济增收的目的。因此,本文通过理论分析、数值模拟、现场试验等方法,对于高应力、高煤帮、顶板富含软弱夹层、留小煤柱等复杂围岩条件下的沿空巷道的变形规律及支护优化进行研究。论文主要研究内容及成果如下。(1)通过采用断裂损伤理论、弹塑性理论建立巷道煤璧围岩层裂板结构力学模型,分析了煤帮随高度增加而出现突变式剪滑变形的失稳特征,证实当巷帮围岩支承压力超过了最小临界失稳载荷的时候就会引发片帮现象。得出了高煤帮沿空巷道中必须对帮部采取相应措施,加大锚固支护范围以减少高煤帮的剪切滑移破坏的结论。通过软弱夹层在顶板相对位置分为锚杆锚固区内、锚固区边缘、锚固区外进行研究,得出了不同层位对巷道顶板稳定性的影响结论。通过FLAC对东滩煤矿1306轨顺顺槽围岩受临近工作面采动影响及掘巷期间的应力特征和变形特征,分析不同宽高比小煤柱对支护效果的影响,确定了最优宽高比小煤柱护巷。(2)针对东滩煤矿3煤综放沿空巷道复杂围岩条件,确定合理的煤柱宽高比、支护形式和支护参数,提出了“三高三强化”控制技术,形成了主要采取包括顶板高强长锚杆与锚索联合支护辅以悬浮式单体液压支柱加强、大孔径高预紧力锚索梁(桁架)控制高煤帮剪滑变形、小煤柱全螺纹锚杆支护等手段控制巷道围岩变形。(3)根据控制技术原理,对于1306轨顺沿空掘巷制定了具体的支护方案与参数设计并进行了巷道变形监测、监测数据分析处理以及巷道成型效果进行统计分析。结果表明,该技术的应用可有效地控制东滩煤矿高应力复杂围岩条件下沿空巷道的变形,有效的保持了围岩的稳定。