我国为原煤生产大国，其中煤炭资源主要分布在中、西部地区，由于各地区地质条件的区别，各地区在用的开拓方式也有所不同。在内蒙古地区赋存大量的特厚煤层，由于煤层埋深相对较浅，多采用斜井开拓。由于近年来国家经济发展迅速，对原煤需求量也急速提升，开采厚煤层是遇见的问题亟需解决。厚煤层开采一般采取的采煤工艺为放顶煤工艺，可以极大地提升矿井生产能力，同时放顶煤开采回采巷道的支护难度也在生产中得到具体呈现，放顶煤工艺回采巷道顶板为厚煤层，由于煤层节理发育较为完善，且内聚力较小致使煤层强度较低，当顶板煤层厚度达十几米时，锚杆支护受巷道顶板围岩的岩性易破碎的原因，导致了锚杆支护对围岩的反作用力没有达到预期效果，应力传递的不均匀且效果不明显。针对这一类巷道围岩条件需要寻找到合理、有效的控制办法以解决此类巷道的支护问题，对存在此类问题的矿井今后的安全、高效生产具有重要的意义。本文结合不连沟煤矿F6204运输顺槽的巷道围岩条件，调研现场顶板围岩破碎情况，基于上述工作，对巷道支护进行理论分析、数值模拟计算，提出合理的支护方案，后期对巷道围岩变性进行现场监测。本文主要研究以下内容：（1）通过实地调研，地质资料收集、分析，了解6#煤层具体赋存特征，回采巷道断面特征，揭示回采巷道顶板围岩由厚度达十几米厚的煤层组成，锚杆支护受巷道顶板围岩的岩性易破碎的原因，导致了锚杆支护对围岩的反作用力没有达到预期效果，应力传递的不均匀且效果不明显；（2）通过数值模拟对厚煤层顶板的围岩特征进行分析，对锚杆索支护模拟认为：对于顶板锚杆索支护必须想办法增加围岩应力的均匀且有效的传递给围岩体，使之围岩的自称能力得以充分发挥，来保证支护效果达到预期目的；（3）利用复变函数中的保角转换将矩形巷道及周边围岩区域投影到另一个坐标系平面的单位圆内，在此单位圆上求解矩形巷道围岩各位置的应力、应变；（4）基于力矩平衡推导出符合实际情况的矩形巷道顶板围岩普氏拱轴线方程，并确定围岩不稳定区域，并根据鲁宾涅特推导的非均匀应力条件下的塑性区分布确定围岩破坏区域，即确定锚杆长度应为2.4m；锚索长度应大于7.8m；（5）基于上述理论分析与现场技术人员的反馈，分析扰动运输顺槽支护具体因素、针对厚煤层顶板围岩特征设计出巷道支护具体思路，利用数值模拟方法对各方案进支护效果比较，最终，确定最优的厚煤层顶板条件下回采巷道支护方案：高强度螺纹钢锚杆+H型钢带+金属网+锚索支护方式；（6）对现场施工效果进行检查，对巷道围岩变形进行为期2.5个月的监测，最终分析得出：顶板厚煤层在巷道掘进初期和支护后以2mm/d的速度下沉，观测期第40天左右以后顶板处于相对稳定时期，顶板变形总量约为75mm，顶板变形总量在此后观察的一段时间内基本保持不变。此结果证明支护方案设计合理、效果显著。本文的研究既一定程度上解决了不连沟煤矿F6204运输顺槽支护问题，也为6#煤层其它回采顺槽提供了较为准确的参考，保证了6#煤层回采工作顺利的进行。同时也为其他相似地质条件矿井巷道支护提供了成功的工程类比参考案例。