随着国家对能源需求的不断加大,煤矿已经逐步进入深部开采。然而深部开采所面临的高地应力、高地温、高渗透压以及强烈的开采扰动,给深部煤矿巷道的锚固带来了巨大的挑战。所以,进一步研究适用于深部围岩控制的锚固理论,对于深部矿井的安全开采至关重要。本文基于协同学原理,以深部巷道围岩控制问题为研究对象,采用理论分析、相似模拟试验、数值模拟、工程实践等研究手段,主要研究了锚杆锚固参数对围岩的力学参数及受力状态的改变,证明了在巷道锚固工程中存在的“1+1>2”的协同效应。论文取得的主要研究成果如下:(1)深入分析了锚杆、锚索的作用机理,介绍了协同锚固系统的构成与基本特征,研究了锚杆—锚索协同锚固机制以及协同锚固技术的先进性。(2)相似模拟试验表明:各锚固参数对锚固体残余强度的强化效果最明显,抗压强度次之,对弹性模量的强化效果最弱。锚固体的弹性模量、抗压强度、残余强度随着锚杆密度的增加而呈现出先增大,后减小的趋势;随着锚杆长度的增大而增大,但增加的幅度逐渐减小;随着锚固长度的增加呈现出先增大,后减小的趋势;随着托盘尺寸的增大呈现线性增长,且钢带的作用效果明显优于钢筋梯。各锚固参数对锚固体内摩擦角的强化效果优于粘聚力。锚杆密度、锚杆长度、锚固长度、组合构件对于锚固体粘聚力与内摩擦角的作用规律与单轴压缩试验所得结果基本类似。(3)数值模拟试验表明:随着锚杆间距的减小,锚固体内应力叠加区域不断扩大,监测点处的应力值及协同增量不断增加,但增加幅度呈现出先增大后减小的趋势。锚杆和锚固体之间存在一个协同长度,当锚杆长度小于该长度时,锚固体内压应力区较小,无法对围岩形成有效锚固;大于该长度时,锚固体内应力叠加及协同效应减弱。随着锚杆直径的增加,锚固体内应力叠加区域、各监测点应力值及协同增量均出现了增加,但是增强效果不够明显。锚杆存在一个协同锚固长度,使用合理的锚固长度,可使锚固体内的应力值处于较高水平,且具有明显的协同效应。(4)在探测围岩松动圈的基础上,利用深部巷道围岩协同锚固技术对河南某煤矿28回风下山巷道进行锚固方案设计。施工监测结果表明:巷道围岩锚固结构的承载能力、抗变形能力和整体稳定性得到显著提高。本论文有图61幅,表22个,参考文献90篇。