本文以红柳煤矿I020308工作面回风巷为研究对象,对I020308工作面回风巷开展了物理力学参数测试,研究了复合顶板巷道围岩稳定性,分析原支护方案的不足,同时重新设计巷道支护方案并进行支护优化。本文综合采用理论分析、数值模拟等理论手段,结合现场工业性试验,阐述了I020308工作面复合顶板回风巷道巷道覆岩破坏形态,分析了复合顶板巷道稳定性。同时,结合现场调研,在原支护方案基础上,进行针对性优化,实现了I020308工作面回风巷的有效支护。主要结论如下:（1）I020308工作面回风巷地质构造简单、煤层赋存条件好,区域内整体地质条件较好;虽然顶板富水性强,但设计排水系统性能完备,工作面涌水量小,水文地质为简单型。（2）通过对I020308工作面回风巷围岩进行物理力学参数测定,可知I020308工作面回风巷3煤顶板质地较紧实,内部孔隙发育程度较差;巷道围岩主要以泥岩为主,坚硬系数在2.0-3.0之间,属于较软弱岩石,围岩稳定性稍差。（3）I020308工作面回风巷直接顶由软弱岩层组成,该类巷道围岩物理力学性质在一定程度上反映了围岩的抗破坏能力,是巷道围岩变形失稳冒顶的重要组成部分;在顶板水作用下,软弱岩层极易转化为不稳定岩层,增加了巷道顶板不稳定岩层的厚度,更加不利于巷道围岩控制;在非均布载荷作用下,巷道很容易出现局部过载而破坏,进而引起巷道整体失稳。（4）通过对原支护方式分析可知,对于I020308工作面回风巷的锚杆支护来说,保持巷道围岩稳定主要取决于较高的预紧力和支护强度。综合理论计算、数值模拟、支护质量监测与矿压监测方法,优化了I020308工作面回风巷巷道围岩支护参数,提高了巷道的稳定承载能力,使巷道围岩稳定性得到了有效的控制。