本文以北京昊华能源股份有限公司长沟峪煤矿三槽无人工作面开采为工程背景，采用力学试验、理论分析、数值模拟和现场监测相结合的研究方法，对顶板网格化锚固机理及其运动规律进行了研究。　　采用煤矿煤层顶板岩石试块作为基体，用钢丝模拟锚杆、薄钢片模拟钢带，对加锚（钢带）岩石进行了单轴压缩、巴西劈裂、压剪、三点弯试验研究。试验结果表明：岩石加锚后，裂纹的扩展受到锚杆限制，其抗压强度提高了34.6％，抗拉强度提高了59.1%；岩石加锚杆、钢带后，试件内部的应力分布状态得到改善，特别是当岩石基体出现塑性屈服后，钢带逐步取代岩石基体成为拉应力的承载主体，不仅增强了锚固体的抗弯能力，还使其破坏特征由脆性向延性转变。由三点弯试验结果可知：加锚后试件的抗弯能力提高了39.4%；加0.4mm、0.6mm厚钢带试件抗弯能力分别提升高了110.2%、148.3%。基于力学试验研究结果，运用复合材料结构力学原理，分析了锚杆支护阻止离层产生及扩展的作用机制，探讨了锚杆、钢带对顶板岩层的增韧、增强等作用，结果表明：锚杆体积比率、粘结强度及锚杆钢带强度越大，锚杆对顶板力学性能的改善效果越明显。　　采用FLAC3D软件，分析了网格化锚固控制对顶板动规律的影响，模拟结果表明：网格化锚固后，顶板塑性区体积明显减小，顶板的极限垮落步距有所增加，锚杆锚固控制比率为25.6%、30.5%、37.6%时，垮落步距增长比率分别为11.3%、11.8%、12.3%，说明顶板垮落步距的增加比率随着锚固控制比率的增加而增加，锚固控制效果明显。基于力学试验、理论分析、数值模拟结果，结合具体的地质条件，在长沟峪煤矿进行工程实践。通过顶板钻孔电视探测、顶板离层及运动规律的监测，得到以下结论：锚杆锚固范围内，没有发现明显的离层，离层区集中在2.4~2.8m和4.1~4.4m这两个范围内，说明锚杆锚固对顶板离层的发展具有一定的控制作用；锚固顶板的冒落分为两种形式：一是分层冒落形式，即锚杆影响范围内下位直接顶和伪顶首先冒落，上部直接顶滞后冒落的分层冒落形式，二是整体冒落形式，即直接顶整体一起冒落形式。　　总的研究结果表明，顶板网格化锚固控制后，其力学性能得到改善，裂纹扩展受到限制，顶板的垮落步距有所提高，自稳时间边长，顶板的冒落方式在一定程度上得到了控制，达到了安全开采的目的。