煤炭是我国重要的基础能源和原料,山西省是我国重要的煤炭生产基地。上世纪八九十年代,由于受到开采工艺、装备以及开采水平的限制,山西省内大部分小煤矿采用巷柱、刀柱式采煤方法,煤炭回收率不足30%,对煤炭资源造成了极大的破坏和浪费,遗留大量的残采资源,对残留的煤炭资源进行复采是我国煤炭资源开发可持续发展的要求。太原理工大学联合山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司共同成功申报了《大型煤炭基地难采资源高回收率开采关键技术集成示范》“十二五”国家科技支撑计划课题1,本文就残煤复采区掘进巷道通过冒落区的围岩控制方法进行研究,对现场巷道围岩控制技术具有较大的理论意义和指导意义。本论文以圣华煤业残煤开采为工程背景,研究了松散煤岩体的结构力学性质和运动破坏规律,提出了“深(浅)孔管棚注浆+对棚+金属网+钢带+背板”联合支护形式,深入研究了破碎煤岩体注浆改性相关规律。论文主要研究内容如下:1.以圣华煤业残煤赋存条件和地质条件为背景,对圣华煤业复采巷道掘进所遇围岩类型分类;2.通过分析松散煤岩体的结构和物理力学性质,建立散体煤岩力学模型,研究散体颗粒的受力分布规律和运动规律;通过搭拱结构的建立和自组织的形成,分析松散煤岩体从稳定到不稳定再到稳定的形态变化规律;3.提出了复采巷道掘进过冒落区时采用“深(浅)孔管棚注浆+对棚+金属网+钢带+背板”联合支护的巷道围岩控制方法;4.通过室内破碎煤岩体注浆改性试验,揭示了水泥浆液在破碎煤岩体内部的流动规律,得出了注浆压力、水灰比、孔隙率、浆液扩散半径、注浆量、结实体的抗压强度等参数间的本构关系,检验了水泥注浆加固破碎煤岩体的加固效果。