传统的一次沿空留巷是在上区段工作面开采后,通过加强支护等方法,将原机巷保留下来,作为下区段工作面回风巷,即“一巷两用”。本文研究的二次沿空留巷是在一次沿空留巷的基础上,待下区段工作面开采后继续保留,作为采空区瓦斯抽采巷。采用理论分析、相似材料模拟、数值模拟等方法,对薄煤层二次沿空留巷巷旁支护技术进行了研究,主要成果如下:①通过MTS815型液压伺服系统对煤岩进行常规三轴压缩试验,获得了煤岩的基本物理力学性质;采用岛津试验机对煤岩进行了单轴压缩试验,同时对破坏过程中,煤岩声发射特征进行监测,获得了煤岩应力—应变曲线和声发射的关系。②根据相似材料及数值模拟试验,对采场围岩的应力、位移演化规律进行了研究。结果表明:1)大龙煤层二次沿空留巷后,两侧支护体均形成应力集中,其高帮应力峰值达53.92MPa,导致巷道变形急剧增加,维护困难;2)受上部大龙煤层的开采影响,围岩应力整体有所下降,羊子炭煤层二次沿空留巷后的应力峰值为37.92MPa,较大龙煤层下降了29.67%,为巷旁支护创造了有利条件。③通过理论分析,建立二次沿空留巷巷旁支护阻力力学模型,得到了巷旁支护阻力计算公式,并根据试验巷道工程地质条件,获得了二次留巷阶段两侧巷旁支护阻力与支护宽度的关系;在基本顶给定变形下,建立了二次沿空留巷顶板下沉量预计力学模型,通过位移变分原理及能量守恒,得出了二次沿空留巷顶板下沉量计算公式。④采用数值仿真方法,研究了不同巷旁支护参数对一次沿空留巷和二次沿空留巷附近的围岩应力及位移演化规律。结果表明:1)低强度支护体给巷道带来较小的应力分布,巷道承受的应力较小,但支护体本身承载性能低,易造成二次留巷变形较大,同理,高强度支护体引起了围岩整体应力升高,但巷道围岩变形减少;2)宽高比对围岩应力具有较明显的影响,小宽高比由于支护体本身失稳,造成围岩应力低,变形严重,宽高比大的支护体引起围岩应力增高,变形随之减少。因此,合理的支护宽高比和强度对维持巷道的稳定性有重要的作用。