长期以来高应力软岩巷道的支护未能得到很好的解决。这类岩体中的工程,地压波动明显,围岩变形量大,巷道破坏严重,对安全生产和提高经济效益产生不利影响。因此,高应力软岩巷道合理支护方式的研究,是一个亟待解决的课题。本文针对这一问题,提出一种新型的支架,即钢——纤维增强混凝土组合金属支架。这种支架在原金属支架的基础上,增加了外包纤维增强混凝土。有限元分析与试验表明,这种组合支架可以改变原金属支架容易失稳或局部屈曲的缺点。本文首先对不同纤维掺量的聚丙烯纤维混凝土进行力学性能的试验分析,得到优化的纤维混凝土配合比。分别对单一U型金属支架和组合U型金属支架进行理论分析和数值模拟。将理论成果用于岱河煤矿Ⅲ2采区运输下山皮带石门巷道的支护工程,现场检测与数值模拟表明:1)聚丙烯纤维增大了混凝土的延性,使混凝土具有良好的变形能力,可以用于软岩巷道的支护。2) U29金属支架承受的最大荷载约为88kN/m。当达到极限荷载时,直柱腿上部发生屈曲失稳。3)在极限状态下,有混凝土约束的U型支架其承载力换算成线荷载为322kN/m。与没有混凝土约束的U型支架其极限承载力88kN/m相比,其承载力约为原来的3.6倍。