随着煤矿开采不断向纵深发展,煤矿巷道围岩所处的工程和地质环境变得极其复杂,岩体表现出软弱岩石的特征,岩体破碎、地应力大,巷道极难支护。为了有效控制软弱破碎巷道围岩的变形,有必要对巷道围岩的承载结构和支护理论进行深入研究。本文针对软弱破碎巷道围岩的工程地质特性,用理论分析、数值模拟和工程实践的方法对巷道围岩承载结构进行研究。考虑巷道开挖后岩体强度、应力和变形特征,建立了软弱破碎围岩巷道的理论计算模型,推导出弹性区、塑性软化区和破碎区围岩的应力场、位移场和塑性破坏区范围的解析解。考虑岩石峰后强度软化、剪胀扩容效应、原岩应力和支护阻力等因素的影响,通过算例分析了解析解的变化情况,揭示软弱破碎巷道围岩的变形破坏规律。结合围岩强度、应力和变形的区域分布特征,在空间上将巷道围岩承载结构划分为浅支撑层和深支撑层,其中,浅支撑层为破碎区围岩,其强度处于残余强度状态,深支撑层为全部的塑性软化区围岩和切向应力高于1.2倍原岩应力的弹性区围岩。通过算例分析了围岩残余强度和支护作用对深浅支撑层结构演化特征和巷道变形的影响。采用FLAC3D数值模拟程序,分析围岩深浅支撑层的演化特征和围岩的变形破坏情况。研究表明：围岩的残余强度越大,深浅支撑层结构在空间上表现的越明显；剪胀扩容效应发生在深支撑层中的软化区内,但其最终导致浅支撑层发生变形,围岩向巷道临空面移动；随着原岩应力的增大,巷道围岩深浅支撑层的厚度均不同程度的扩大。对四种不同的支护方案进行模拟,发现锚喷+锚索+锚注联合支护能很好的促进围岩形成整体承载结构,对深浅支撑层发挥整体承载能力具有重要作用。结合理论分析和数值模拟的研究成果,在软弱破碎巷道中进行工程应用,现场支护效果观测表明,巷道围岩得到稳定的控制,深浅支撑层理论及支护-围岩作用体系成功应用于工程实践。