当前我国综掘巷道掘进过程中冒顶、片帮事故常有发生,特别是在掘进工作面端头施工过程中发生频率很高,长期以来困扰着煤炭工人的生命安全以及煤炭企业的正常生产。研究综掘巷道支架与围岩相互作用关系,对于支架选型、有效控制顶板变形、保证采掘交替高效生产,具有十分重要的理论和实践意义。本文以潞安集团王庄煤矿7103综掘工作面为实际工程背景,分别从采区地质条件、超前支架结构以及合理支护强度、煤壁冒顶片帮机理,通过现场收集资料、理论分析、数值模拟、井下工业性试验等方法,对综掘巷道超前支架与围岩相互作用进行了深入的研究。首先,根据王庄矿7103综掘工作面地质力学参数,通过对比多种不同的计算推导,确立了符合7103综掘工作面合理的支护强度,为工作面安全生产提供保障。同时展开了应用新型超前支护装置下施工工艺的分析,为采掘交替的正规循环提供了依据。其次,从理论上结合广义Mises准则,在考虑中主应力的情况下,确立了煤壁塑性区宽度计算公式。通过数值模拟,展开了巷道尺寸变化对围岩稳定性影响的研究、展开了ZJC2×1040/30/42超前支架在7103综掘工作面的适应性研究、展开了在不同围岩条件下超前支架的适应性研究、展开了综掘巷道应用锚杆锚索的数值模拟研究。最后,在王庄矿6183运巷和7103运巷2个综掘工作面开展井下工业性试验。试验表明：ZJC2×1040/30/42超前支架具有可靠性高、结构简单、支撑力强、覆盖面积广、操作简单、针对不同地质条件适应能力强等特点。在整个工业性试验期间,该超前支护装置与综掘面其它设备之间配套合理,采掘正规循环率高,超过原综掘10%以上。在应用该超前支护的工作面安全环境得到了极大改善,工人在有保护的顶板条件下工作,不仅增强了工人的安全感,同时也提高了工作效率,整个实验期间内安全事故为零。