我国西部矿区弱胶结煤系地层的开采带来了诸多技术难题,其中最为复杂的是富水条件下,特别是富碱性水条件下弱胶结软岩巷道的围岩控制问题,其解决的关键在于掌握水岩作用下巷道围岩的变形特征与规律,揭示水化学损伤下的围岩失稳机理,从而提出合理支护方案,实现巷道安全稳定。本文基于西部矿区弱胶结地层水文地质调研,围绕碱性水作用下弱胶结围岩物理力学损伤机理与变形控制,综合采用实验室试验、理论分析、数值模拟以及现场实测等方法,开展富碱性水弱胶结软岩巷道围岩控制技术研究,对进一步丰富软岩巷道围岩控制理论,指导富水条件下弱胶结地层开采实践、推动我国西部煤炭资源高效利用具有现实的指导意义及理论价值,主要研究成果如下:(1)通过对我国西部矿区弱胶结地层赋存环境调研,提出了碱性水-弱胶结软岩水化学作用实验方法,得到了弱胶结泥岩和弱胶结粉砂岩在不同碱性水、不同浸泡时间条件下的矿物组分微观结构与宏观力学特性损伤规律。掌握了浸泡液溶液离子种类及浓度变化规律。(2)根据矿物组分与浸泡液离子浓度变化规律,推演了水岩作用化学方程式,揭示水岩化学作用本质与岩石物理力学损伤机理。根据实验室测试数据,拟合变量因子与损伤因子的关系曲线,建立了基于时间效应、碱性程度以及微观孔隙变化的宏观力学损伤演化方程,得到了损伤演化本构关系。(3)分析测试了锚固剂、锚杆杆体及锚索钢绞线在不同碱性水环境中的物理腐蚀特征以及力学性能损伤规律,研究了不同锚固区围岩、pH值、腐蚀时间对锚固体拉拔性能的影响规律,确定了富碱性水弱胶结软岩条件下锚固体主要破坏形式与破坏机理,提出了锚杆碱蚀防治方法。(4)根据巷道围岩含水层分布、富水环境pH值、以及水岩作用下锚固区围岩的可锚性,将巷道围岩分为5类,并分别设计给出支护形式。以大南湖七矿实际开采地质条件为例,通过数值计算确定了不同支护形式的合理支护参数,形成了富碱性水弱胶结软岩巷道分类支护技术方案。(5)对试验区域巷道围岩的水文地质条件进行评价并分类,提出了分类支护方法,对富碱性水弱胶结软岩巷道分类支护技术方案进行了工业性试验,并对围岩稳定性监测方案进行设计,实现了巷道围岩变形、锚杆索受力等的现场监测。该论文有图131幅,表31个,参考文献139篇。