随着对能源需求的增加和开采强度的增大，国内外煤矿相继进入深部开采阶段。预计在未来有很多国有重点煤矿将相继进入到1000～1500m的深度或是更深，称之为超千米深井。超千米深井煤矿巷道建设将面临严峻的挑战。由于全断面掘进机优势明显，且大型特大型矿井建设具备引入全断面掘进机的条件。因此本论文将全断面岩石掘进机引入超千米深井巷道建设，保留全断面掘进机的优势，又使之能满足超千米深井煤矿巷道建设需求，称之为全断面巷道掘进机——RBM。　　 由于煤矿深部巷道的建设环境与隧道中TBM的施工环境存在巨大差异，超千米深井巷道开挖，高应力与低强度的矛盾突出，围岩变形量大，易超过开挖预留变形量，因此在RBM施工中，将面临其特有的问题——卡机。　　 本论文进行了RBM卡机机理、卡机风险预测、卡机灾害防治措施三方面的初步研究。主要的研究工作有：　　 (1) RBM卡机机理研究本文通过分析深井巷道挤压变形实例和全断面掘进机典型卡机工程事故，得出了全断面掘进机开挖后围岩挤压变形特性：围岩高应力与低强度的矛盾突出，来压迅速，变形量大，掌子面空间效应显著，出现挤压性变形。极压性围岩中RBM极易卡机。　　 揭示了RBM卡机机理：当护盾周围围岩变形量超过开挖预留变形量，围岩开始与护盾接触并挤压护盾，进而在RBM推进时围岩对护盾产生摩阻力，当RBM推力无法克服围岩对护盾产生的摩阻力时，RBM机器便发生卡机。并提出了相应的卡机状态判据。　　 通过以下计算判断卡机状态：考虑掌子面空间效应，研究了RBM开挖后巷道围岩沿巷道轴向方向的变形规律。计算作用在护盾上的围岩压力，进而计算围岩对护盾的摩擦阻力。最后判断是否卡机。　　 通过不同工况下的数值计算，分析了卡机影响因素——护盾长度L、超挖量△R对卡机的影响。　　 (2)卡机风险预测分析根据所揭示的卡机机理，可定量进行卡机预测判断。另一方面，根据RBM施工围岩分类建立围岩类别、挤压变形级别、卡机风险对照关系表进行卡机风险定性预测。　　 本文在煤矿深部巷道围岩分类的基础上，及借鉴QTBM模型的经验，重点考虑与影响卡机的挤压大变形有关的参数，选取岩石的单轴抗压强度Rc、强度应力比、岩体的完整性、硬度四个指标，将RBM施工下的深部巷道围岩分为Ⅰ(好)、Ⅱ(一般)、Ⅲ(差)、Ⅳ(极差)四个类别，每个类别均进行了岩体质量描述和岩种举例。RBM在这四个类别中施工，卡机的风险依次递升，在Ⅳ类围岩中极易卡机，甚至不能使用RBM开挖。　　 (3) RBM卡机灾害防治措施研究根据所揭示的RBM卡机机理以及卡机影响因素分析，从设计阶段、超前地质预报、RBM机器的改进(护盾长度L、护盾光滑性、推力)、开挖(超挖量△R、掘进速率)、支护等方面提出应对RBM卡机灾害的防治措施。　　 进行RBM卡机机理、卡机风险预测和卡机灾害防治措施的研究，对将全断面掘进机引入超千米深井岩石巷道建设应对卡机问题具有重要的指导意义。