现今，随着大采高、综放技术的发展，越来越多的回采巷道甚至是大巷都是在煤层中掘进的，并且大多是大断面矩形煤巷。而大断面煤巷围岩松软破碎，传统支护理论难以对其安全有效的支护，这直接制约着我国现代化安全高产高效矿井的建设。本文主要对大断面煤巷锚杆支护技术进行研究，主要包括对大断面煤巷围岩的变形特征和预应力锚杆的作用机理以及其支护效果。利用数值模拟软件FLAC3D能够研究模型内部应力变化、位移变化和弹塑性变形等优点，首先模拟了大断面矩形煤巷开挖后，围岩应力应变的变化特征和规律，找出矩形煤巷围岩变形和破坏的内部机理，并由此找出矩形煤巷锚杆支护的主要对象和主要作用机理，同时也模拟研究了巷道断面尺寸变化对矩形煤巷围岩位移和塑性区的影响。其次，通过数值模拟软件FLAC3D和后处理软件TECPLOT模拟分析了预应力端部锚固单锚杆和锚杆群预应力的扩散规律，发现在巷道支护中，高预应力端锚锚杆群支护形成的圆锥体压应力主要集中在锚杆尾部，并由圆锥体压应力相互交错随锚杆间排的几何变化关系，推导出锚杆尾部形成的加固拱厚度与锚杆长度的近似关系，并对预应力锚杆的多种作用机理进行详尽的归纳。然后通过工程类比法和理论计算法对保德煤矿81309回风顺槽的支护参数进行计算设计，并运用FLAC3D数值模拟该锚杆锚网联合支护方案，在掘进过程中和受一次采动影响下的支护效果和支护作用机理。最后，根据对该支护方案在实际巷道中的监测结果，验证并说明该支护参数的合理性。