在三软煤层中开掘和维护的巷道,其持续变形时间长、变形速度快、变形量大,长期以来,三软煤层巷道的支护问题一直是困扰生产的难题。本文基于罗花崖煤矿副斜井过三软岩层区段巷道支护问题,通过室内试验、现场监测、理论分析、数值模拟等手段对三软煤层巷道支护技术开展综合系统的研究。(1)通过现场采集煤岩样,开展单轴抗压、三轴抗压、巴西劈裂室内试验,获得了围岩各强度指标和变形指标,分析认为:巷道顶底板泥岩抵抗变形破坏能力较弱,峰值强度较低,属于典型的软岩。(2)通过对三软典型区域巷道进行现场监测,掌握了罗花崖煤矿巷道变形量大、变形持续时间长的变形规律;采用当量半径法将巷道直墙半圆形等效为圆形,推导出巷道围岩应力弹塑性解,计算得出罗花崖煤矿副斜井直墙半圆拱形巷道围岩应力分布;综合分析揭示了三软巷道变形机理:①随着围岩变形的持续增大,巷道围岩应力状态不断恶化,巷道两边墙的应力向底板转移,底板处的围岩进入塑性流动状态,底臌不断。②随着应力水平的增加,泥岩呈现出显著流变性,泥岩的变形进入加速蠕变阶段,最终变形量能够达到弹塑性变形量的3倍以上。(3)通过支护理论计算,提出锚网索+喷层+W形钢带支护和锚网喷+U29拱架联合支护两种支护优化方案,并利用PLAC3D开展原支护方案与支护优化方案的数值模拟对比分析。结果表明:较原支护方案,采用锚网喷+U29拱架支护方案的围岩底臌量减小了 56.7%,围岩应力和塑性破坏得到明显改善,塑性区体积减小了 52%,支护构件并没有过早地进入到极限状态。各指标表明,支护方案锚网喷+U29拱架联合支护对围岩应力的控制效果最好。(4)对优化后的支护方案进行工程应用,利用高精度全站仪对巷道进行变形监测,监测结果表明:巷道两帮最大收敛变形量为90mm,顶板最大下沉量为36mm,底膨量为32mm,巷道变形得到了有效的控制,支护优化效果显著。