浅埋煤层风化带基岩巷道顶板软弱易冒顶、难支护的现状严重影响了巷道高效掘进，所以有必要对风化带基岩巷道顶板破坏机理及围岩控制进行研究。本文针对此问题，通过相似材料模拟、数值模拟和现场观测，研究了浅埋煤层风化带基岩巷道顶板结构，围岩破坏、失稳和变形的规律及影响因素。顶板破坏包括初始变形、离层、断裂和垮落过程；裂隙扩展分为初次扩展、二次扩展延伸、三次延伸劈裂和裂隙贯通四个过程。建立巷道顶板围岩力学模型，分别对单岩梁、组合岩梁弹性力学状态、塑性力学状态和破坏变形进行了分析，得出风化带基岩巷道顶板破坏从最下层逐层向上发生离层破坏，最下层的分层越薄越易发生离层；两帮煤壁和底板首先发生变形破坏，并向煤层深部扩展，从而导致风化带基岩顶板失稳，发生冒落的破坏规律。通过超声波观测，弄清了围岩裂隙粗糙度、充填度、张开度、方向、数目、介质类型、结构面抗压强度与抗剪强度对波速的影响规律，测得安山煤矿胶运大巷、辅运顺槽及工作面开切眼顶板风化带基岩的离层范围、松动程度及分层情况，提出支护的优化方案及对策。实践证明，围岩支护优化方案是可行的。