特厚松软煤层巷道顶板上覆煤层厚度较大、结构复杂，且其顶煤通常具有强度低、承载能力弱、稳定性差等特点。为了解决此类巷道在服务期间内围岩破碎变形严重且不易控制的技术难题，本文以金地煤业特厚煤层回采巷道为研究背景，综合现场调研实测与实验室测试的方法，对巷道顶板力学强度特性与赋存结构特征进行了分析；在理论分析、相似模拟、数值计算等研究的基础上，构建了特厚煤顶巷道拱-梁耦合主动承载支护体系，阐述了组合梁、承载拱的形成与作用及拱-梁耦合主动承载作用机理；同时研究了巷道支护结构关键参数对拱-梁承载结构稳定性的影响关系与影响因次，由此进行了巷道支护优化、工程应用及稳定性监测研究。研究结论如下：
　　（1）顶板窥视及取样测试结果表明，特厚煤层巷道上覆顶煤结构复杂、松软破碎，层间含层理、节理、裂隙发育程度较高，且顶煤含夹矸层数较多并伴有多处离层；同时，巷道顶煤物理力学强度较低，抗压、抗剪能力较差，承载能力较弱。
　　（2）针对特厚煤层巷道顶板赋存特征，在现有巷道支护理论的基础上针对性的提出了特厚煤层巷道拱-梁耦合主动承载支护体系，当锚杆和锚索以合理的布置方式与锚固力进行支护巷道顶板时，可在巷道顶板内形成一个具有较大承载能力的拱-梁耦合承载结构，该承载结构的浅部组合梁与深部承载拱互促互成，可有效抑制顶煤体裂隙发展与变形，同时可大幅提升巷道锚固区内的围岩强度与承载能力，减小变形破坏。
　　（3）数值分析和相似模拟表明，当巷道拱-梁耦合承载结构形成后，巷道顶板上方0.5~1.5m深度范围内的围岩平均压应力达到169.04kPa，较仅锚杆组合梁单独存在时（43.06kPa）增加了约292.6%；顶板上方3.0~5.0m深度范围内的围岩平均压应力同时大幅提高。在拱-梁承载结构作用下，巷道围岩变形速率与变形量均较锚杆支护情况下明显下降，巷道随埋深不断加大仍能够保持较好的稳定性，顶板围岩强度与承载能力明显提升。
　　（4）数值计算分析表明，随巷道锚杆和锚索布置参数的变化，巷道拱-梁承载结构形态的变化区别明显。其中，锚索对拱-梁承载结构的形态影响最为关键，锚索长度、预紧力、间排距对拱-梁结构形态体积的影响增量分别为127.1%、96.1%、117.8%，对拱-梁结构内应力的影响增量分别为28.9%、103.7%、151.8%，对拱-梁结构弧长的影响增量分别为52.6%、108.8%、101.8%；锚杆长度、预紧力、间排距对拱-梁承载结构中组合梁体积的影响增量分别为45.5%、83.1%、46.2%，对组合梁内应力的影响增量分别为23.0%、150.0%、92.4%。
　　（5）依据拱-梁承载作用机理及其影响参数分析，建立了巷道拱-梁承载结构稳定性形态评价体系，在参数相关性、贡献率分析的基础上，以加权计算的方法得出了关键支护参数对拱-梁承载结构稳定性的影响因次，以解决优化过程中的盲目性。影响因次顺序为：锚索间排距＞锚索预紧力＞锚索长度＞锚杆预紧力＞锚杆间排距＞锚杆长度。
　　（6）依据特厚煤层巷道拱-梁耦合支护理论，对金地煤业回采巷道支护结构参数进行了优化，经工程实际应用与巷道稳定性监测表明，支护优化后巷道支护结构中锚杆、锚索受力合理，围岩整体稳定性和承载能力明显提高，围岩变形速率与变形量均得到有效控制，完全满足工作面安全生产需要。