为解决综合机械化区段下行式开采铝土矿沿空掘巷巷道围岩非对称变形破坏难题,以瓦厂坪大型铝土矿山为工程背景,采用理论分析与相似模拟实验相结合的方法,研究了矿柱尺寸对巷道围岩稳定性的影响机制。通过建立基于极限平衡理论的矿柱力学模型,推导出合理矿柱宽度的理论计算公式,并结合应力传感器与红外热成像技术,对不同尺寸矿柱条件下围岩应力分布、裂隙演化及破坏特征进行了综合监测。研究表明:随着矿柱尺寸减小,矿柱承载能力减弱,矿柱侧及顶板逐渐失去承载能力,采空区顶板开始出现大面积垮落,破坏区域主要集中在其上部偏向采空区位置,围岩应力集中逐渐向下帮实体矿侧转移;矿柱宽度9 m减至3 m时,围岩应力呈“上升→降低→再上升”变化,5 m时应力大幅回落、巷道稳定最佳,而矿柱过窄(3~4 m)会导致承载能力劣化、应力向实体矿侧转移及顶板裂隙加剧,结合当前开采技术条件下,瓦厂坪矿区段下行式开采最优护巷矿柱宽度为5m,此时能有效平衡上覆岩层压力,确保巷道围岩稳定,同时能够有效减少资源浪费。研究结论揭示了矿柱尺寸对围岩应力分布及稳定性的内在机制,证明了合理矿柱宽度留设是实现大型铝土矿山综合机械化安全高效开采的关键措施之一,研究结果为类似矿山的开采提供了科学依据。