随开采深度增加,深部沿空留巷所处的复杂地质力学环境使其围岩破坏特征和控制技术与浅部沿空留巷显著不同,尤其是深部充填留巷（工作面充填留巷）。近年来,深部充填留巷围岩控制问题是矿业科技工作者和岩石力学工作者关注和研究的热点。根据塑性力学可知,围岩应力是偏应力和球应力的叠加,偏应力和球应力同时考虑了最大主应力、中间主应力和最小主应力相互作用,可以科学地揭示出深部留巷围岩应力演化与围岩变形破坏的相互关系。因此,用偏应力和球应力来分析岩体的应力状态,并以偏应力、球应力和塑性区三大指标提出的深部充填留巷围岩控制技术较以传统方法提出的控制技术更具有科学性和全面性。本文以邢东矿1126深部充填留巷为工程背景,采用实验室试验、数值模拟（基于应变软化本构模型）、理论建模分析和现场工程试验等多种研究方法,对邢东矿深部充填工作面所采用充填体的物理力学性能,深部充填留巷围岩偏应力、球应力和塑性区时空演化规律及其影响因素,充填留巷围岩偏应力、球应力和塑性区的空间位置关系,深部充填留巷围岩控制原理与方法等方面进行了系统研究,提出了深部充填留巷围岩“三位一体+非对称支护”系统,并建立深部充填留巷围岩非对称支护结构相关力学模型,确定了深部充填留巷围岩非对称支护参数,形成了深部充填留巷围岩协同控制的原理方法,所得成果应用于现场工程实践。取得如下研究结论:（1）深部充填工作面充填材料的物理力学试验:充填体C2（水灰比5:1）较充填体C1（水灰比为6:1）更能适应深部矿井复杂力学环境;有侧压充填体较无侧压充填体具有较高的残余强度和良好的承载能力。因此,对充填体临空侧采用护表构件,能够显著提高浅部充填体的承载能力,以满足深部充填留巷围岩非对称大变形的支护要求。（2）深部充填留巷围岩偏应力和塑性区时空演化规律及其影响因素效应:①沿巷道轴向偏应力和塑性区分布规律表明,超前采动影响较明显区顶板约为32 m,底板和两帮均约为16 m;留巷采动影响较明显区顶板约为32 m,底板约为24 m,实体煤帮和充填体帮始终受留巷采动影响。②随工作面推进,留巷围岩偏应力以瘦高椭圆状→近似圆状→小半圆拱→大半圆拱→扇形拱进行时空演化,偏应力峰值带以顶底板→顶底帮角（实体煤侧）和实体煤帮进行转移,塑性区以近似椭圆状→近似圆状→半球状进行演化,偏应力和塑性区均呈非对称分布,且塑性区轮廓线位于偏应力峰值带内部,间距为0～2m,即偏应力峰值带位于弹塑性交界面区域。据此,得到了采空区充填体侧需进行重点加固、顶板需进行非对称加固以及顶底帮角、实体煤帮需控制偏应力峰值带以里不稳定岩体的稳定。同时,不同影响因素条件下偏应力峰值带均位于弹塑性交界面区域,偏应力峰值带扩张角与塑性区范围呈非线性正比,且偏应力时空演化因素的主次顺序为:充填高度>采深>侧压系数>采高。（3）深部充填留巷围岩球应力时空演化规律及其影响因素效应:随工作面推进,巷道围岩球应力峰值由顶底板逐渐转移至实体煤帮,球应力分布形态由花瓣状逐渐演化为被球应力过渡带划分成的类双曲线形态。沿空留巷段,顶底板塑性区轮廓线位于顶底板球应力过渡带内部,间距为1～2 m,实体煤帮塑性区轮廓线位于实体煤帮球应力峰值位置内部,间距为0.2～0.6 m。因此,球应力过渡带位于弹塑性交界面区域,其对留巷围岩中未破坏岩体有“骨架支撑作用”,进而对留巷围岩起到“保护作用”。同时,不同影响因素条件下球应力过渡带均位于弹塑性交界面区域,其对留巷围岩起到“保护作用”,且球应力时空演化因素的主次顺序为:充填高度>采深>侧压系数>采高。（4）基于深部充填留巷围岩偏应力、球应力和塑性区时空演化规律及其时空关系得到了偏应力峰值带、球应力过渡带及塑性区轮廓线的“三位一体”空间位置关系,提出了“三位一体+非对称支护”系统。建立顶板桁架锚索-钢管支架-单体支柱组合梁结构力学模型,并对巷旁钢管混凝土支架稳定性进行分析,得到不同约束条件下钢管混凝土支架临界压力,提出实现其稳定的保障措施,最终确定了深部充填留巷围岩非对称支护参数。（5）形成了深部充填留巷围岩协同控制的“三分区、三穿过、三覆盖、四位一体、五协同”原理方法,将其应用于邢东矿1126深部充填工作面运料巷（留巷）,未出现钢管混凝土支架和单体液压支柱压弯损毁及锚杆索支护失效等现象,实践表明,充填留巷围岩控制效果明显。