巷道支护是煤矿开采永恒的主题之一,随着巷道支护技术的提高,特别是高强度、超高强度锚杆的大范围应用,煤矿巷道因为支护失效而发生冒顶事故逐渐减少,但是对于西南地区,煤矿顶板事故仍然屡屡发生,冒顶事故数占煤矿事故总数超过60%,远超过全国44.41%的平均,究其原因,西南地区煤矿顶板基本都具有层理多且单层厚度薄的特点,在影响巷道围岩稳定性范围内,往往分布着5～10个,甚至十多个煤岩层。随着矿井开采深度的加大,煤矿薄层状多层理围岩巷道支护的难度在进一步加大,目前薄层状多层理围岩巷道支护已经成为了西南地区煤矿高效安全开采主要制约因素之一。本研究针对薄层状多层理围岩巷道难以有效支护难题,采用物理试验、理论分析、数值模拟、工业性试验相结合的方法,研究了薄层状多层理围岩破坏机制,在此基础上提出了该条件下的锚杆支护原理,并采用数值模拟和现场工业性试验进行了验证。（1）对层状类岩石材料进行了受载条件下的剪切实验。实验结果表明,类岩石材料层理的抗剪强度随法向应力的增大而增加,层理抗剪强度与试样法向应力关系符合库伦准则。实验结果还发现,法向应力越大,试样破坏后层理颗粒粒径越小。（2）阐明了锚杆控制薄层状多层理围岩巷道的变形机理。基于实验和理论分析的结果,通过增大层理法向挤压力、提高层理力学强度、增加组合梁厚度可以有效控制薄层状多层理围岩巷道变形。据此,提出增加锚杆预应力和锚杆长度对W22602回风巷锚杆支护参数设计进行了设计与优化,并建立了相应的力学模型,研究了其对巷道围岩的稳定性的影响。（3）通过数值模拟研究了预应力对锚杆支护薄层状围岩巷道效果影响。结果表明:巷道表面的位移随锚杆支护预应力的增大而减小,塑性区的范围随预应力的增大而减小;锚杆与层理的夹角越大,层理监测点的变形量越小,越有利于发挥锚杆的作用;预应力锚杆支护可以增大巷道围岩锚固区范围内的内摩擦角和内聚力,从而提高巷道围岩整体的稳定性。（4）通过数值模拟研究了预应力锚杆支护对不同倾角层理围岩稳定性的影响,结果表明:随着层理倾角的增大,层理的水平和垂直方向的变形量均先增大后减小,呈现为“Λ”型变化特征;不同倾角层理岩体,支护后的围岩塑性区具有“角度效应”;层理的倾向会影响巷道围岩应力集中范围;随着倾角的增加,层理由层间剪切破坏向张拉破坏转变;巷道与层理倾向交错带,巷道变形量较为显著,对倾角较大的层状岩体应在初期支护采取超高强度主动支护。（5）根据对层状岩体的研究优化了打通一矿W22602回风巷锚杆支护方案,现场工业性试验表明,高强度、高预应力锚全长锚固锚杆支护薄层状多层理巷道是可靠的,进一步验证了论文提出的锚杆支护薄层状多层理围岩巷道的机理。