针对由黏土塌陷形成的陷落柱内巷道有效支护问题,以安家岭二矿9#煤主运大巷为工程背景,通过对巷道变形机理的分析,提出了以锚杆为临时支护,以“U型钢支架+钢筋网+壁后粉煤灰充填”为永久支护的巷道支护方案。利用能量平衡原理计算了粉煤灰充填层的厚度。采用数值模拟软件,分析了有无粉煤灰充填材料时支架的受力和位移特征。数值模拟和工程实践结果表明,粉煤灰充填材料能够吸收围岩弹性变形能,避免产生集中应力,同时防止围岩风化和降低膨胀应力,巷道围岩控制效果明显。