工作面超前支护的安全可靠性是影响煤炭企业高产高效、安全生产的重要问题。传统的工作面超前支护方式从掘巷及支护速度、可操作性、安全可靠性等方面都不能适应煤矿高产高效的要求,成为制约智能化开采的技术瓶颈。为此必须改革传统的工作面超前支护方式,以适应智能化开采的要求。论文以柴里煤矿23上616工作面轨道巷为研究对象,采用理论分析、数值模拟、实验室试验和现场实测相结合的研究方法,对工作面回采巷道采用注浆锚索替代单体液压支柱超前支护进行了研究。本论文主要结论如下:(1)通过对综采工作面超前支承压力分布规律进行研究,得出了工作面超前支承压力分布规律和超前支承压力明显影响范围,为回采巷道超前支护的最短时间(距离)的选择提供依据。(2)对破碎类岩体进行注浆试验发现,在一定范围内,随着水灰比的提高,注浆浆液粘性降低,流动性能增强,扩散范围加大,揭示了注浆加固体强度得到提升的原因是由于浆液在裂隙中扩散固结并产生网格骨架效应。(3)通过对注浆加固体进行单轴压缩试验,研究浆液水灰比对注浆效果造成的影响,为浆液合理水灰比的选择提供理论支持。(4)以自然平衡拱理论为基础,结合FLAC3D数值模拟软件,研究分析采动影响下的自然平衡拱扩展发育情况,明确超前支护强度,进而理论计算支护参数。并在理论计算所得支护参数的基础上,提出多种超前支护方案,通过数值模拟对比分析不同方案支护效果,综合确定最优支护方案。(5)将注浆锚索超前支护最优方案应用于23 上 616工作面轨道巷,现场监测结果表明,回采巷道超前段围岩变形得到有效控制,巷道空间可以满足通风、行人和运料等生产要求,超前支护方案安全可行。注浆锚索替代传统支护方式进行工作面超前支护的成功应用,对于煤矿高产高效及智能化开采具有重要实际意义。