当前,综放开采已成为我国厚及特厚煤层安全高效开采的重要手段。对于大型现代化综放开采矿井,由于工作面采用跳采接续,往往会形成综放孤岛工作面,其覆岩破断运动扰动范围更大,与之相匹配的区段邻空煤巷将面临强烈采动影响,巷道维护困难。对于高瓦斯矿井,为有效防止工作面上隅角瓦斯积聚,通常在工作面一侧的岩层和煤层中分别布置瓦斯高抽巷和回风巷道,而且双巷之间距离较近（即区段异层双巷布置形式）,这必然导致下位邻空煤巷受到邻近采空区侧向支承压力、孤岛工作面回采超前支承压力及双巷叠加应力相互影响,加之煤体裂隙发育且强度低,巷道服务期间支护体损毁严重,巷道围岩最大变形达1.5 m。为此,深入研究该类采掘布置条件下碎裂邻空煤巷围岩破坏机制及相应的控制方法,对进一步丰富与发展复杂条件下煤巷围岩控制理论及技术具有重要意义。本文以王坡煤矿综放区段异层双巷下位邻空碎裂煤巷3210回风巷为工程背景,综合采用现场实测、理论计算、数值模拟和实验室实验等方法,基于巷道围岩结构性质、变形破坏特性和双巷空间位置,深究综放面侧向断裂的基本顶关键块体（低位）与上覆邻近关键块体（中位）的中低位复合关键三角板块结构稳定性特征,揭示三种时态下（区段煤巷形成前、区段煤巷形成后、本工作面回采）复合块体结构的同步、异步失稳灾变条件;研究巷道围岩变形破坏力学机理,探索碎裂煤柱注浆改性机制,阐明围岩控制方向;系统分析多因素条件下不同采掘进程巷道围岩偏应力场和塑性区时空演化规律,得出各因素的重要性排序及关键因素;提出巷道围岩“两柱三域三分区”分级分区支护思路,形成重点控制双巷对角煤岩体与邻空碎裂煤柱的“三锚三注一连锁”的控制方法。取得如下结论:（1）现场调研分析得出3210回风巷围岩控制关键难题为:（1）煤体松散破碎,完整性很差,自承载能力低,在采掘作用下易发生碎裂破坏诱发严重的收敛变形,造成冒顶、垮帮及支护构件损坏。（2）受邻近采空区侧向集中支承压力的影响,邻空巷道围岩条件和受力环境恶化,加剧巷道围岩变形破坏。（3）掘进期间,3210回风巷围岩先后受自身巷道及滞后的近距离瓦斯高抽巷双巷掘进扰动影响,造成两帮塑性区扩大。（4）综放开采强动压影响范围大,致使邻空巷道围岩变形量大且持续时间长、支护构件损毁,增加了巷道围岩控制难度。（5）密集施工的大量本煤层顺层预抽钻孔,进一步加剧煤体碎裂程度,降低巷帮煤体强度。（2）基于3210综放工作面存在基本顶-软弱泥岩-邻近关键硬岩层同步或异步破断的特性,构建综放面相邻采空区端头中低位复合关键三角板块结构力学模型,推导了基本顶关键块B断裂位置及块体主要参数表达式,并结合工作面地质生产条件确定基本顶破断位置深入实体煤侧6.96～8.31 m。（3）分别对低位关键三角板块结构、中低位复合关键三角板块结构在三种时态下（区段煤巷掘进前、区段煤巷掘进后、本工作面回采）的稳定性进行分析,解算出两种关键三角板块结构工程灾变条件式,理论计算得出现有地质生产条件下邻空煤巷覆岩不会发生滑落失稳,采动影响下回转变形明显,且当邻空煤柱小于9.5 m时,中低位复合关键三角板块在采动影响下同步滑落失稳。（4）分别建立瓦斯高抽巷掘进前、掘进后的下位邻空回风巷顶板力学模型,解算出瓦斯高抽巷扰动影响下的下位邻空回风巷顶板岩梁弯矩表达式。理论计算表明,下位邻空回风巷直接顶弯矩呈中间大、两帮小,且煤柱帮侧大于实体煤帮侧的不对称分布,最大弯矩值在瓦斯高抽巷掘进前出现在距实体煤帮2.55 m处,在掘进后出现在距实体煤帮2.35 m处,反映出下位邻空煤巷受近距离瓦斯高抽巷扰动影响明显。（5）建立综放邻空煤巷碎裂煤柱侧锚杆（索）耦合支护系统的组合体本构模型,求解锚杆（索）耦合支护与碎裂煤柱变形破坏的应力应变关系式,表明碎裂煤柱大变形具有明显的时间效应,预应力锚索延伸率是碎裂煤柱锚杆索耦合支护系统中的关键影响因素,当碎裂煤柱变形量小于锚索延伸极限时,锚杆（索）均不会失效破断,并能够与碎裂煤柱起到协调支护作用。（6）随着3212工作面回采及3210回风巷、高抽巷的掘进,分别在回风巷与邻近采空区间形成高偏应力Ⅰ区、位于回风巷实体煤帮上边角处的高偏应力Ⅱ区、位于高抽巷右帮下边角与左帮上边角处的高偏应力Ⅲ区和Ⅳ区。通过研究多因素条件下不同采掘进程巷道围岩复合指标—偏应力的演化与塑性区拓展规律,得出影响综放区段异层双巷下位煤巷围岩稳定的主控因素及其影响程度,即煤柱宽度＞煤层厚度＞双巷位置＞侧压系数。（7）随着煤柱宽度逐渐增大,回风巷邻空煤柱帮高偏应力Ⅰ区形状呈“偏椭圆形→平行四边形→偏椭圆形+偏月牙形”逐渐演化,煤柱宽度较小时,高偏应力值与范围均较小,煤柱宽度逐渐增大到一定值（14 m＞煤柱宽度＞11 m）,高偏应力区域逐渐分化成两个区,煤柱间形成偏应力值较小区域;巷道左帮上边角区域高偏应力值对顶板影响程度随煤柱宽度增大而增大,高偏应力值区范围逐渐减小。随煤柱宽度增大,煤柱煤体逐渐由全塑性煤体分化出中间的弹性核区,煤柱宽度在11 m左右时脱离全塑性煤体衍化出弹性区;双巷对角煤岩体塑性区随煤柱宽度增大而增大,但始终存在弹性区。（8）对比不同双巷位置方案,当高抽巷与回风巷空间距离较近时,双巷间会形成一个高偏应力值区（Ⅲ、Ⅳ区相融合）,双巷对角煤岩柱极易因采掘扰动发生破坏。当双巷逐渐远离,煤岩柱中心产生低压区,高偏应力值区分离,且高抽巷的开掘对回风巷邻近采空区间煤柱偏应力分布影响不大。（9）相似模拟实验结果表明,综放孤岛工作面顶板沿两侧断裂线呈近似等腰梯形,两侧采空区端头顶板明显形成铰接的关键三角板块结构,两侧采空区基本顶侧向断裂跨度13.89～16.02 m,断裂线位置位于实体煤内侧6.77～8.48 m,关键板块断裂形态及参数近似于理论计算结果。综放孤岛工作面沿倾向中部煤体存在宽度为17.5 m的未扰动区域,反映出两侧采空区侧向支承压力影响区未形成有效叠加,即区段双巷仅受邻近一侧采空区支承压力影响。（10）设计一种模拟邻空煤柱双向受力的侧限加载装置,利用该装置对注浆煤块进行单轴压缩试验,随着轴向荷载增加,注浆煤块沿无侧限方向呈“U”型破坏,破坏后注浆煤块残余应力约为1.80 MPa;注浆前后数值模拟结果表明,综放孤岛工作面区段异层双巷下位煤巷开挖后,碎裂煤柱水平位移沿煤柱宽度方向呈“U”型分布,且煤柱邻采空区侧水平位移量大于邻近巷道空间侧,邻空煤柱垂直位移沿煤柱宽度呈“山峰”型变化,垂直应力峰值出现在煤柱两侧向内2～4 m处;注浆前后碎裂煤柱两侧水平位移峰值降幅达68.8%～70.6%,垂直位移峰值降幅达23%～24.3%,表明注浆加固能够有效控制碎裂煤柱变形。（11）提出了综放区段异层双巷围岩“两柱三域三分区”的分区分级支护思路,阐明了双巷间煤岩柱、顶板岩层、邻空碎裂煤柱不同支护区域围岩变形破坏特征及其与支护系统的互馈关系,明确非对称“两柱”（双巷间煤岩柱和邻空碎裂煤柱）的重点支护区地位,确定了基于重点控制“两柱”的“三锚三注一连锁”控制方法,设计了“高强预应力锚网喷+双巷间对角煤岩柱锚注交互连锁结构+碎裂煤柱高强锚注”的联合支护技术方案并进行现场工业性试验。试验段巷道监测结果表明,顶底板最大移近量为203 mm,两帮最大移近量为174 mm,变形量均在可控范围内,双巷掘进及超前采动期间锚杆（索）基本达到锚固要求,未发生冒顶、垮帮、支护构件损坏现象,巷道维护状况良好。