资源开采进入深部以后,深立井开拓迅速发展,全国范围内涌现了大量的千米立井。进入深部以后,立井掘进面临围岩自稳能力差、变形大、遇水易膨胀软化等支护技术难题。有关表土层立井的相关理论已不再适用于深部立井开拓,而软岩巷道因与立井延伸方向的不同,其支护技术经验和理论基础对于深立井施工也不尽合理。为此,以鸟山煤矿为研究对象,调研分析立井深部井壁结构破裂表征,总结导致井壁破裂的影响因素。通过现场监测、室内试验与测试、理论分析和数值计算等手段,研究不均匀侧压、围岩遇水、季节性温变对井壁内力分布,以及自身结构强度对井壁整体承载能力的影响。并以均布荷载作用下井壁的受力状态为基准,确定了各外界因素对井壁结构受力影响的权重。以此为指导,从加固围岩和均化井壁受力两方面出发,提出了深立井软岩段井壁结构破裂防治措施。研究主要取得以下研究成果：(1)通过对鸟山煤矿副井不同深度壁后围岩和井壁结构工作状态的跟踪调查,根据破裂程度和表征的不同,将鸟山煤矿副井井壁结构的破损现象,划分为500m～700m、 700m～850m和850m-1000m三个临界深度；(2)利用壁后围岩含水量测试结果,建立了壁后围岩遇水后湿度变化函数,依据变形协调条件推导获得了围岩遇水膨胀作用于井壁的压力,结果表明：该压力值受壁后围岩湿度变化量、线膨胀率、弹性模量和渗透性影响。(3)井壁温度应力计算结果表明,季节性温变和突水温变引起的井壁温度应力较小,对井壁安全不造成危害；而超挖部分因水化热最终引起的井壁边缘环向压应力最大达1.15MPa,内部环向拉应力最大达0.35MPa。(4)结合壁后围岩物理力学性质的测试和井壁荷载的监测,选用壁后侧压进行计算,结果表明,不均匀侧压条件下,井壁内缘环向应力存在极值点,且极值点处井壁内缘环向压力差异很大,最小极值点处会出现拉应力,对井壁结构安全不利；(5)荷载作用下的混凝土强度和物性参数测试表明：低加载率养护有利于混凝土的养护,可有效提高强度；高加载率会引起混凝土内部发生损伤；地下水水质和井壁强度测试结果说明,施工质量较差的井壁接茬处最易受到地下水侵蚀,其36个月的强度损失率约达到10%。(6)不均匀侧压、围岩遇水和温度变化对井壁受力的影响的对比研究表明：三者对井壁受力的影响程度依次为：不均匀侧压、围岩遇水、温度变化；因此,建议从封水加固围岩和均化井壁受力两方面着手防治井壁破裂。(7)提出了分部耦合的伞状壁后注浆技术,实施壁后封水和围岩加固后,能够有效地消减壁后环状积水对围岩的影响,这种注浆方式能够最大限度地弥补浆液收缩的缺陷,提高围岩遇水变形的治理效果。(8)提出内圆外椭的井壁结构改良方法,研究表明：主动承压的改进方案,均化井壁受力的能力明显高于被动承压的结构形式；而提出的新型的压力可控型井壁结构,能够通过调节壁后气垫压力,完全均化井壁结构受力,充分发挥井壁结构的整体承载能力。