本文以导师横向项目“东笋煤矿软岩巷道支护技术研究”为依托，在充分分析二煤三阶段皮带下山返修巷原支护方式失效原因及围岩变形破坏机理的基础上提出了预应力帮部桁架锚索联合支护技术，该技术的应用在现场取得了良好的支护效果。通过实验室实验结合现场分析，得出：东笋煤矿软弱巷道围岩破坏的直接原因是两帮为松散软弱围岩，力学强度低，且受外界环境影响，导致两帮松动圈范围扩大，进而两帮锚杆失效。东笋煤矿软岩巷道支护失效机制为：首先由于围岩强度较低，且节理裂隙发育，当岩体被开挖后，在外界环境及扰动作用下围岩产生较为明显的胀碎变形，使原来裂隙更为发育，整体性较差，稳定性减弱；其次，由胀碎变形所产生的变形压力对巷道两帮围岩及底板产生更大的作用，使两帮和底板变形更为明显。在巷道掘成和使用后，随着时间的增长，围岩将发生程度更大的应力叠加及变流等现象。根据对东笋煤矿软弱围岩巷道变形破坏机理的分析，有针对性的提出了预应力帮部桁架锚索联合支护控制技术。为了验证其可行性，根据其他学者的研究成果结合东笋煤矿工程实践，研究了预应力帮部桁架锚索的受力分析，并对其结果进行了简化分析，为支护材料的选取及其参数设计提供了理论依据。并且根据东笋煤矿软弱围岩帮部变形较大的特点，应用了一种获得国家实用新型专利的专门用于帮部桁架锚索的钢梁反扣预紧装置。根据东笋煤矿巷道变形的实际情况，用FLAC3D软件对四种不同支护方案下巷道变形情况进行了数值模拟，并以巷道围岩表面位移及塑性区分布范围作为分析指标。结果表明原支护方案2和调整后的锚杆支护方案3都能对软弱围岩巷道表面位移和塑性区分布起到一定的抑制作用，但作用非常有限。而方案4预应力帮部桁架锚索联合支护能够把巷道两肩深窝的稳定锚固力传递到巷道帮壁上，增大了帮壁的受力面积，提高了支护刚度，给予巷道两帮壁提供了强大的支护力，有效的抑制了巷道顶底板及两帮的位移量，提高了围岩强度，减少了围岩塑性区的发育，有效保证了巷道服务年限范围内的正常使用。将预应力桁架锚索联合支护应用于工程实践，通过对巷道表面围岩变形进行监测和分析可得：位于实验段内的测点，巷道两帮及顶低板变形量比处于原支护段内的测点及位于调整后的锚杆支护段内的测点都要小，试验段内巷道测点无论顶底板还是两帮围岩变形速率明显低于其他测点，且都有趋于稳定的趋势。通过支护的实际效果可以看出预应力帮部桁架锚索有效的控制巷道两帮的变形，抑制了顶底板的移近，达到“固帮强顶抑底”的作用。