针对目前实际工程中存在复合顶板变形控制较难的问题,对复合顶板的力学状态进行了分析,从而进一步提出了复合顶板巷道的支护理论。研究将复合顶板简化为两端固支的岩梁模型,采用弹性力学和材料力学等力学方法求解了均质岩梁仅在垂直荷载作用下,岩梁内部的应力分布情况和变形情况。结果表明岩梁内部的应力与其跨度和厚度有较大的关系,且改变岩梁的厚度可以更加有效的提高岩梁的承载能力。而对于多层复合顶板将其认为是多个均质梁的叠加,各层变形协调一致且各层所受荷载之和等于复合顶板承受的总荷载,通过理论求导得出了复合顶板各岩层应力的计算公式,表明各岩层在垂直荷载作用下所产生的应力与其弹性模量和厚度有较大的关系。然后求解了均质岩梁在同时承受垂直和水平荷载作用下其内部应力的情况。通过对复合顶板的受力状态进行分析给出了复合顶板巷道围岩进行控制应注意的五个方面,并建立形成了高位以自稳隐形拱为拱,低位以锚杆支护为组合梁的“拱—梁”支护结构。以均质地层的自稳隐形拱理论为基础求解了复合顶板巷道的自稳隐形拱方程,分析了锚杆和锚索在整个支护系统的作用。根据上述提出的“拱—梁”支护结构给出了复合顶板巷道支护参数计算公式。为了验证“拱—梁”支护结构的合理性,采用数值模拟软件FLAC3D模拟对比了无支护、顶帮锚杆支护和锚索锚杆支护的效果,结果表明“拱—梁”支护的锚杆锚索联合支护可以很好的控制巷道的变形。最后在董东矿进行了实际验证,通过分析监测数据和现场观察,支护方法很好的控制的巷道的变形,取得了不错的支护效果。