通常采煤机割煤高度3.5m～6.0m的工作面称为大采高综合机械化开采工作面,割煤高度≥6.0m的工作面称为超大采高综合机械化开采工作面。神东矿区上湾煤矿四盘区1-2煤层厚度5.35m～9.6m,平均厚度8.9m,采用综采一次采全高开采模式。超大采高综采工作面割煤高度大、强度高、煤壁易片帮、顶板易冒落,装备承受的载荷高、且动载冲击严重,液压支架作为工作面围岩结构稳定性控制的核心设备,其对围岩的适应性、稳定性和可靠性直接决定着超大采高综采技术的成败。本文针对这一问题,采用现场调研、理论分析、数值模拟、室内试验以及现场试验相结合的方法,开展了如下研究工作:（1）测定了神东矿区8.8m超大采高工作面煤岩物理力学性能参数,采用关键层理论研究了神东矿区超大采高工作面覆岩运动规律,分别以不同采高、不同工作面长度、不同支护强度为研究维度,研究了工作面矿压显现的规律,给出了初次来压步距和周期来压步距,提出了首采工作面长度,初步确定了工作面支护方式;（2）定量分析了影响煤壁片帮的主要因素,提出了煤壁片帮的力学判据;确定了神东矿区厚煤层超大采高工作面煤壁片帮的主要形式为剪切破坏,决定煤壁片帮的主要因素依次为采高、煤的力学性能、支护强度,计算得到工作面煤壁片帮高度和深度;研究了超大采高工作面片帮的概率分布,提出了煤壁片帮的概率分布函数;采用多目标优化的因素加权平均法构建了煤壁稳定性等级判定模型,确定了工作面稳定性等级属于稳定性中等煤壁;研究了工作面大煤块数量分布规律,提出了大煤块分布的数学模型,对开采过程中可能出现大煤块的数量进行了预测;（3）通过分析液压支架与围岩的强度、刚度和稳定性耦合关系,提出了支架对围岩的适应性,结合工作面的地质与力学条件,确定了超大采高液压支架的主要技术参数;研究了“煤岩—支架”耦合作用下影响护帮强度的主要因素,提出了防控措施;（4）对影响液压支架工作过程中横向和纵向稳定性的主要因素进行了定性和定量分析,建立了支架稳定性力学模型,给出了提高液压支架两向稳定性的措施;研究得到了超大采高液压支架多级伸缩立柱受压失衡的临界条件及判定依据;研究了立柱承载矿压等冲击载荷时的响应特征,提出了增加立柱抗冲击性能的技术措施;（5）分析了超大采高液压支架系统及部件可靠性的逻辑关系,对二柱式立柱和四柱式立柱的可靠度进行了比较,对选用二柱式方案提供了理论依据;分析了液压支架顶梁、掩护梁、连杆、底座的剪切力、拉力、扭矩和弯矩情况,以及支架设计缺陷可能存在区域,并对支架复杂受力工况和可靠性与寿命进行了分析;对支架顶梁柱窝周边应力应变集中区域的试验样本数据采用Bootstrap方法进行重抽样分析,给出了应力正态均值和方差的计算方法。论文研究工作对于超大采高一次采全高综采工程实践有较好的理论和实际意义。该论文有图66幅,表25个,参考文献155篇。