高密陷落柱矿区松软破碎煤岩巷道的支护问题是影响煤矿安全高效支护的首要问题。通过现场勘察方法获得高密陷落柱矿区松软厚煤层巷道围岩的变形规律及破坏特征,初步统计煤岩巷道破坏机理,并在现场选取典型试样,进行室内试验研究,获得煤岩基本物理力学特性和峰后软化特性；基于围岩评级系统获得现场围岩的力学参数,并结合连续介质理论构建破碎煤岩体峰后应变软化数学模型,基于FLAC3D为平台进行二次开发,构建三维数值模型,数值模拟分析高密陷落柱矿区松软破碎煤层巷道失稳破坏机理；通过超前地质预报方法获得复杂地质条件下陷落柱分布特征,通过注浆方法控制陷落柱对巷道顶板的危害；优化巷道断面形状,提出曲墙拱形巷道断面,并结合锚、网、喷、钢带等联合支护方法控制巷道围岩的位移发展：通过大量的现场监测,并结合BP神经网络算法,构建围岩位移预测数值模型；研究成果可为类似工程提供理论基础和关键技术支撑。通过研究获得的研究成果主要包括：(1)通过岩石单轴压缩试验和三轴压缩试验获得煤岩强度参数及峰后力学模型,通过非线性拟合方法和梯度塑性理论,构建煤岩峰后应变软化模型。以连续介质理论和塑性理论为基础,结合围岩评级系统,获得破碎煤岩强度参数,并构建破碎煤岩体峰后应变软化模型,为深入研究破碎煤岩巷道失稳破坏机理奠定基础。(2)利用大型有限差分软件FLAC3D对大巷开挖支护过程进行数值模拟,分析破碎煤岩巷道变形破坏特征规律,并对破坏机理进行分析；通过数值计算巷道围岩在无支护、锚网联合支护和锚喷网联合支护3种支护方式时,松软破碎围岩巷道的变形趋势和应力场演化规律。(3)利用便携式矿井地质探测仪对皮带大巷的矿井地质构造及煤层赋存情况进行超前地质探测,了解了皮带大巷迎头前方地质构造并确定陷落柱范围,实施皮带大巷超前预注浆方案。(4)利用锚杆测力计和全站仪对轨道大巷的锚杆实际受力状态和巷道围岩收敛变形进行动态监测并利用BP神经网络技术建立轨道大巷巷道变形预测的BP模型,进行松软破碎巷道变形预测分析。(5)结合巷道实际情况,进行现场工业性试验,设计断面形状和尺寸,制定合适的支护参数,编写相应的施工组织并进行了经济效益与社会效益分析。