为解决特厚煤层巷道顶板服务期间频繁出现的突发性大面积垮冒难题，本文对特厚煤层巷道顶板变形机理开展了深入研究，并提出了合理有效的控制技术。结合数值模拟方法和大量现场调研探讨了特厚煤层顶板变形特性和灾变机理；研究了特厚煤层顶板离层本质、发生条件及形成机理；结合数值模拟和正交设计方法对影响特厚煤层顶板离层的15个因素合计50个方案进行模拟研究，确定离层关键因素；提出了以控制特厚煤层离层变形发展为核心的“多支护结构体”系统，建立多组力学模型，透彻分析系统在顶板内形成的3种结构机理，推导了厚煤层顶板锚杆安全支护力、锚索桁架预紧力等关键参数计算式；提出了“横纵交叉型”离层监测方法和“离层类”顶板支护安全性综合判定指标，综合现场监测和层次分析法，得出回采过程中特厚煤层顶板离层演化规律、顶板安全性评价因子及顶板安全分区，并成功开发一套顶板安全性判定系统；将上述研究成果运用于现场典型煤巷的监测和顶板支护安全性检验，取得了良好的社会和经济效益。