随着我国煤矿开采地质条件的逐渐复杂化,大量复杂困难巷道相继出现,给煤矿的安全高效生产带来了困扰。全长锚固系统作为锚杆支护的重要组成部分,更好地理解其力学行为和承载特性对复杂困难巷道的围岩控制有重要意义。本文在调研总结现有研究现状的基础上,综合采用试验探究、理论分析和数值模拟的手段对全长锚固系统的力学行为和承载特性进行了系统研究,主要结论如下:（1）研究了锚固系统的承载特性,系统分析了锚固界面承载的力学性能、应变特征和声发射响应,阐明了锚固界面的承载机制和失效特征,得到了锚固界面的黏结-滑移关系,并采用帽盖强度模型描述了锚固界面黏结强度的演化特征。（2）建立了锚固系统的厚壁圆环力学模型,分析了锚固界面的力学承载机理,得到了锚固界面黏结强度控制方程,并探究了锚固介质力学性质及界面剪胀效应对锚固界面黏结强度的影响,确定了影响锚固界面黏结强度的关键因素。根据锚固界面的力学承载机制,提出了采用钢纤维锚固剂来增强锚固系统承载性能的方法,探讨了钢纤维锚固剂的性能强化机制,并通过试验验证了钢纤维锚固剂的性能强化效果。（3）探究了不同加载速率下锚固系统的力学响应特征,系统分析了加载速率对锚固界面承载性能、声发射响应和失效特征的影响,并从理论角度阐明了加载速率对锚固界面承载特性的内在影响机制。同时提出了采用声发射振铃计数评估锚固界面损伤失效特征的方法,得到了锚固界面的损伤参数表达式,理论分析结果与试验结果呈现出较好的一致性。（4）分析了拉拔作用下锚固系统承载的渐进失效特征,得到了锚杆各个承载阶段载荷-位移、轴力和剪应力的解析解,并采用数值模拟验证了理论解析的合理性。探究了不同锚固长度锚杆的拉拔承载过程和受力演化特征,揭示了锚杆锚固长度对锚杆承载特性的影响。（5）考虑巷道围岩变形的应变软化特性,建立了锚杆-围岩相互作用力学模型,得到了全长锚固锚杆处于不同围岩状态下轴力和剪应力的解析解,并探究了围岩应力、围岩扩容系数、围岩软化模量和锚杆端头轴力对全长锚固锚杆受力特征的影响。同时提出了一种预应力全长锚固锚杆支护的数值实现方法,采用数值分析验证了理论解析的合理性,并进一步探究了围岩类型、锚杆预紧力和锚固界面黏结刚度对全长锚固锚杆受力特征的影响。