孤岛工作面两侧采空区老顶断裂,其上覆岩层活动剧烈,采场的矿山压力大,围岩应力高度集中,巷道围岩变形严重、破坏程度高。本文以建新煤矿4206综放孤岛面为研究背景,围绕综放孤岛面上覆岩层应力分布及结构特征、合理的煤柱宽度和巷道支护方式展开研究。首先分析了孤岛综放面形成及回采过程中上覆岩层的结构及应力分布规律,煤柱由浅部至深部其变形破坏特征、承载能力具有差异性,采空区垮落后,低层位岩梁形成不稳定的短悬臂梁结构,其断裂线倾向于两侧采空区,工作面顶板离层量大;其次从理论上系统性分析了区段煤柱极限平衡区围岩应力及塑性区宽度,并利用数值模拟软件对不同宽度煤柱留设方案进行对比分析,从掘进及工作面回采期间巷道围岩应力场、位移场及塑性区的变化规律可得,随着护巷煤柱宽度增加,煤柱承载能力增大,围岩变形量减小,4206运输巷道护巷煤柱宽度为15 m时,围岩稳定性较高;基于自稳隐形拱理论研究了不同支护方式对巷道围岩变形控制效果的差异性,采用高强度锚杆、延伸性强的锚索,施加高预紧力和增强护表能力能有效增加围岩的承载能力;最后依托建新煤矿4206孤岛综放面进行工业性试验,实测并总结孤岛综放面回采巷道围岩变形规律,并分析巷道支护方式及参数的合理性。现场应用结果表明,巷道围岩变形控制效果较好,支架—围岩处于稳态状态。体现了煤柱留设及支护形式的合理性,为类似孤岛工作面的开采具有指导和借鉴意义。