煤矿高应力巷道岩爆孕育过程及主要影响因子作用机制对深部动力灾害巷道围岩稳定性控制问题具有至关重要的意义。围绕煤矿高应力巷道岩爆孕育机理及其发生过程这一关键科学问题,自主研发试验系统和试验材料,通过36组（144块）三维及29组（116块）二维模型试验再现了煤矿高应力岩体岩爆的发生、发展全过程,综合采用数字照相量测技术、声发射监测、应力应变监测手段,研究了煤矿高应力岩体岩爆的孕育机理、灾变过程、发生条件、分级标准及预测方法,主要获得以下成果和结论:（1）自主研制了由围压盒、弹性储能结构及模拟开挖装置组成的“煤矿高应力巷道岩爆模拟试验系统”,解决了试验中刚性试验机因油路供油不及时造成的应力断路问题,可实现岩爆孕育及灾变全过程等刚度能量补充;发明了适用于岩爆试验模拟的弹脆性类岩石材料（专利号:201510466941.9）;成功再现了4种不同物理力学特性类岩石材料的岩爆现象。（2）通过36组的高应力巷道开挖模拟试验,获得了3种弹塑性和1种弹脆性类岩石材料灾变发展演化全过程。4种类岩石材料岩爆发展演化全过程均包含静力、动静组合、动力破坏三种形态;定义了灾害烈度因子Ψ|（₁,₂）,提出基于块体弹射速度和烈度因子的双指标岩爆分级判定准则;发现应力初始水平和应力调整速率对材料的破坏发生机理和破坏过程的影响都不是独立的,交互作用形成不同阶段的结构重塑过程;提出了结构重塑完成准则,揭示了冲击能系数小于1的岩体发生岩爆动力灾害的本质。（3）通过29组自由空间效应二维模拟试验,研究自由空间围岩结构承载特性及空间释能特征,获得了防治岩爆动力灾害发生的自由空间最有利断面形状、尺度、位置、构成形式及分布原则。（4）研究了岩性、加载速率及初始应力水平的交互作用对材料岩爆动力灾害孕育及破坏演化过程中的等效破坏强度、起爆能量密度、等效弹性（压缩）模量、灾变过程变形模量、烈度因子等因素变化特征的影响,揭示了三种类型岩爆孕育及致灾机理。（5）将极速学习机方法模型引入岩爆预测领域,以材料冲击能系数、初始应力水平和加载速率作为输入因素,36组试验结果为分析样本,预测岩爆是否发生及等级划分,预测结果表明极速学习机方法模型能够发现训练数据集的内在特征,模型输出可准确进行预测。（6）提出了冲击型岩爆巷道“自由空间时空尺度调控”稳定控制理念。现场应用试验表明:在煤柱开挖卸压孔形成自由空间并限制工作面回采速度可有效降低煤柱受载应力调整速率,防止冲击型岩爆的发生。