随着我国超大采高一次采全厚、煤巷快速掘进等技术的广泛应用,涌现出一批千万吨级矿井及工作面,带动了开采装备朝重型化与大型化方向发展。实现工作面的高效开采,回采巷道必须具备较高的稳定性与安全性,同时日益加大的开采强度与巷道断面尺寸不仅增加了巷道顶板有效控制的难度,也对锚杆支护技术的可靠性提出了更高要求。论文以补连塔煤矿首个8.0m大采高工作面回采巷道为研究对象,开展了锚杆力学特性及锚杆支护技术在高产高效矿井中的应用的研究工作。论文应用现场调研、理论分析、数值模拟、实验室实验和现场监测等方法进行了研究,根据构造地质学等理论,揭示了构造地质环境及地应力场特征对回采巷道稳定性影响;应用层次分析与模糊评估方法,构建了模糊评估矩阵方程,进行了巷道地质力学评估,为锚杆支护设计提供了基础;基于弹性力学中的厚壁理论,求解了模拟不同围岩强度特征条件下套筒壁厚的计算公式,完成了锚杆三径匹配关系与居中度影响实验,阐明了神东矿区锚杆安装过程中的三径匹配要求及杆体不同偏心尺度的影响关系,确定了合理钻孔施工及锚杆安装工艺要求;依托工程类比及理论计算的方法,进行了回采巷道锚杆支护方案的初步设计,通过对回采巷道锚杆（索）锚固力与顶板深部、浅部离层进行监测,完成了回采巷道支护效果评价,首次在神东矿区应用光纤光栅传感技术,完成了光纤锚杆的研发与现场安装测试,揭示了不同锚固方式条件下的锚杆轴力动态分布规律与演化特征,为支护方案优化设计提供支持;应用FLAC3D数值模拟软件软件,对不同锚杆间、排距等优化方案进行数值模拟,分析不同支护方案的围岩应力与位移变化规律,最终确定适合补连塔矿回采巷道锚杆支护方案。论文从地质力学评估、锚杆支护材料、锚固方式及支护参数等多个方面出发,为神东矿区锚杆支护方案提供了系统、科学的设计方法,增加了锚杆支护技术在千万吨工作面应用的可靠性。研究成果对建立一套适合高产高效矿井回采巷道支护模式具有重要的指导意义,保障了千万吨工作面的安全开采,并将在补连塔矿12515工作面进行应用。论文有图118幅,表38个,参考文献122篇。