大同矿区塔山矿施工初期,巷道采用传统的低强度、低刚度锚杆支护方式,不能有效发挥巷道围岩的自身承载作用,花费高昂的支护和维修费用后,没有达到有效控制巷道围岩变形、保证巷道稳定的目的。针对这种情况,要对原有的支护进行改进。为了解决塔山矿厚煤层回采巷道支护问题,本文采用现场实测、实验室实验、数值模拟、理论分析相结合,对塔山矿石炭系厚煤层回采巷道支护问题进行了研究。在对工程现场充分调研的基础上,选取回采巷道中的典型巷道进行钻孔取芯,进行实验室岩石力学性质实验;在具有代表性的巷道地段,进行围岩钻孔窥视,掌握巷道顶板围岩破碎程度以及破碎区深度等。并对现有的巷道支护理论的理论依据、特点进行了概括,并对其在不同条件下的适用性进行了评价。对单根锚杆在阻止巷道围岩变形、破坏及围岩加固等方面的轴向约束和径向约束作用进行了力学分析。通过对巷道帮部及顶板锚杆支护的研究,对锚杆作用理论有了更加深刻的定性认识。采用Flac3D数值模拟方法,在零原岩应力场条件下,定量分析了锚杆长度、锚杆直径、锚杆间距、锚杆排距、锚杆预紧力、锚杆角度等支护参数和锚索、W钢带辅助支护物的影响程度和作用效果,对其作用方式有了直观的了解。从模拟中可以发现每种参数对支护的影响都是有一定规律的。此外还对巷道的矿压进行观测和分析,根据对回采巷道的围岩地质条件分析,设计其巷道支护方式,并确定采用以锚杆支护方式为主,同时辅以其他支护方式。根据具体地质资料计算锚杆的支护参数:锚杆直径、长度以及间排距,同时也研究了其他辅助支护方式。在确定巷道的支护方案后,对其进行矿压监测,以检验所设计及采用的方案的实际效果。通过对最终支护案进行现场工业性验证,得出该支护方案效果明显,技术可行,经济合理,对工程实践具有指导意义。该支护技术的改进,提高了围岩整体稳定性和围岩自身承载能力,较好地改善了围岩的支护环境,有利于进一步降低支护成本,为集团锚杆支护技术发展积累了经验。同时,山西省也有类似条件的煤矿,每年掘进的煤层巷道总长度数量巨大,利用论文中的技术可提高支护安全程度,进而带动全国煤炭行业巷道支护安全水平的提高,具有广阔应用前景。