深部巷道面临高地热、高孔隙水压、高埋深的地质状况,各物理场间相互作用影响,传统支护方式难以应对复杂的多物理场耦合作用,采用具备阻热、抗渗、卸压性能的充填材料层与围岩锚固层、支架共同构成巷道复合支护,对保障巷道及围岩的稳定性和安全性具有重要意义。此外,磷肥与磷酸工业的迅速发展,导致磷石膏大量堆积,带来土地资源的浪费与环境污染,但其耐高温、耐化学腐蚀、强度高、韧性好,贴合深部巷道所需的架后充填要求。本文以淮沪煤电公司丁集煤矿的西三集中皮带机大巷为工程背景,采用室内试验探究磷石膏充填材料的物理力学性质及可行性,通过数值模拟探究深部巷道温度—渗流—应力多物理场耦合的相互作用影响,与复合支护磷石膏充填层所发挥的阻热、抗渗、卸压效果,对深部巷道复合支护的安全储备进行宏观分析。主要内容如下:（1）制备以磷石膏为骨料的充填材料,采用单因素试验与正交试验,探究各因素对抗压强度的影响,从高到低依次为:矿渣含量、物料浓度及电石渣含量;寻找最佳配合比,磷石膏、矿渣、电石渣含量分别为65%、30%、5%,物料浓度为65%,其28d的抗压强度为5.831MPa;通过流动度试验,检测该配比充填材料初始流动度达280mm,满足泵送需求;且该充填料浆p H值为12,可以有效防止钢支架的腐蚀;并通过X射线衍射与电镜微观扫描分析,磷石膏与其矿渣水化反应的钙矾石提供充填材料强度骨架,水化硅酸钙与水化铝酸钙填充骨架,电石渣激发矿渣活性,增强结合强度。（2）借助激光闪射法、吸水性试验、耐水性试验及数字散斑试验,对充填材料的温度、渗流、应力物理场参数,在深部巷道应用的可行性进行验证。该充填材料导热系数、吸水率与软化系数分别为0.4W/（m?K）、25%与0.931,其残留强度为峰值强度的83.33%,泊松比为0.62,该充填材料在深部巷道中,可以起到阻热、抗渗及卸压效果。（3）基于小变形理论、Fourier定律、Darcy定律,构建深部巷道饱和多孔连续介质THM多物理场耦合控制方程组,采用COMSOL Multiphysics模拟深部巷道岩体动态平衡条件下温度场、渗流场及应力场演化过程。（4）对比分析复合支护相对传统支护在深部巷道多物理场耦合作用下的参数变化,其减少了热量的对流交换,降低了支护区域的孔隙水压及渗流速度,降低了支架层、锚固层受到的应变,应力随之减小,发挥了阻热、抗渗、卸压效果。（5）探究不同充填层参数对复合支护阻热、抗渗、卸压效果的影响:结果表明,充填材料的导热系数与渗透率越低,复合支护的阻热与抗渗效果越明显;当弹性模量处于3～4GPa时,充填层发挥承压与主动应变效果。对复合支护卸压效果最佳。该论文有图67幅,表18个,参考文献128篇。