锚杆与锚索对强冲击大变形巷道进行支护时,锚杆、锚索出现了大量的断裂或损坏,严重影响到巷道的安全问题。本文针对这一问题,采用现场调研、理论分析、数值模拟、室内试验以及现场试验相结合的方法,研究了冲击载荷作用下锚杆支护破坏特征与失效机制,提出了吸能锚杆防治巷道冲击地压方法,系统的研究了吸能锚杆对巷道冲击地压灾害的孕育过程的影响规律及冲击载荷作用下吸能锚杆-围岩复合结构动力响应特征。（1）研究了冲击载荷作用下锚杆支护破坏特征与失效机制基于大量锚杆支护巷道冲击破坏的调研分析,发现冲击载荷作用下锚杆支护结构存在锚杆尾部断裂、巷道浅部围岩破坏导致锚杆失去托锚基础、锚杆在围岩内部脱粘滑移以及锚杆与围岩整体失稳四种典型失效形式。采用理论分析与数值模拟相结合的方法,研究了不同失效形式的力学机制,分析了影响锚杆支护结构冲击失效的主要因素。结果表明:冲击载荷作用下锚杆与围岩振动存在明显的“时差效应”,导致锚杆与围岩非同步振动,引起锚杆与围岩相互作用,诱发锚杆与围岩脱粘滑移或杆体屈服断裂。锚固长度对这种“时差效应”具有重要影响,随着锚固长度的增加锚杆与围岩呈同步振动趋势,有效避免锚杆的脱粘滑移失效;随着冲击速度的增大,“时差效应”导致锚杆与围岩相互作用被覆盖,锚杆的破坏失效模式由脱粘或杆体屈服断裂转变为锚杆与围岩整体失稳模式;当冲击载荷频率接近锚固围岩体的固有频率时,冲击载荷引起锚杆与围岩共振,可在相对较低的冲击速度下造成锚杆与围岩整体失效;对于特定的支护结构存在某一频率,在该频率下锚杆与围岩的振动时差为半个周期,造成锚杆与围岩的相对振动速度最大,导致锚杆脱粘或杆体屈服破断。（2）提出了冲击危险巷道锚杆支护原则,创新研发了分布式防冲吸能锚杆基于冲击载荷作用下锚杆支护结构失效机制的分析:提出进行冲击危险巷道支护应该考虑两方面:一方面,加强围岩自身强度,提高围岩的抗冲击性能;另一方面,设计具有吸能构件的支护结构,冲击发生时能够快速吸收冲击能,通过引导控制能量的释放和转化,将高能量消耗在吸能构件的主动让压过程中,削弱冲击能对围岩的破坏能力。基于此,研发了由内置六角管衬里的吸能套筒、端部设有摩擦圆柱的螺纹钢锚杆、钢绞线锚索与锚杆尾部吸能装置组成的分布式吸能锚杆。采用塑性弯曲理论结合数值模拟方法,进行了六角管挤压变形过程中的力学分析,揭示了六角管与摩擦圆柱的几何参数与装配形式对吸能锚杆工作阻力的影响规律。结合普通锚杆在静力拉伸、冲击拉伸及预应力冲击拉伸条件下的力学性能,确定了吸能锚杆合理的结构参数。利用自主研制的静-动组合加载系统,进行了吸能锚杆的静力拉伸试验与冲击拉伸试验,结果表明与普通锚杆相比吸能锚杆具有良好的“自保护性”和“冲击适应性”。（3）研究了吸能锚杆对冲击地压孕灾过程的影响规律将吸能锚杆中的锚杆支护作用简化为对塑性软化区内围岩的压应力,基于失稳理论进行了锚杆支护巷道冲地压的解析分析,讨论了锚杆支护密度对冲击地压孕灾过程的影响规律,结果表明:在极脆性条件下锚杆支护密度对冲击地压影响程度微弱。对于塑性岩体,随着锚杆支护密度增加,冲击地压发生的临界阻力区、临界载荷与冲击释放能量逐渐增加,且这种现象随着冲击倾向性降低越发明显。提高锚杆支护密度能够增加冲击地压发生难度,同时也增加了冲击地压的破坏力。由于吸能锚杆中设置了吸能装置,当临界载荷增加至吸能锚杆的吸能阻力时,吸能装置开始发挥吸能作用,避免临界载荷持续增加,冲击发生时吸能装置吸收一部分作用于锚固围岩上的冲击能,削弱冲击能对锚固岩体的破坏程度。给出了吸能锚杆在不同间排距条件下的抗震防冲能力计算方法。（4）研究了吸能锚杆-围岩复合结构动力响应特征,揭示了吸能锚杆的吸能防冲机理将吸能锚杆中吸能套筒的作用简化为锚杆底部并联的弹簧与阻尼器,建立了吸能锚杆-围岩在冲击载荷作用下的三维轴对称力学模型。对粘性阻尼围岩中吸能锚杆与围岩耦合振动时锚杆顶部动力响应进行了解析研究,得到该条件下锚杆顶部位移阻抗函数解析解,并进行了讨论分析。结果表明:在相同频率冲击载荷作用下,围岩粘性阻尼越大,强度越大,锚固长度越大,吸能锚杆底部阻尼越大,锚杆顶部位移振荡幅值及速度导纳曲线振荡幅值越低,支护系统复刚度越大,抵抗纵向变形能力越强,应力波能量耗散越快,吸能特性越好,在冲击载荷作用下的稳定性越高。（5）现场试验结果表明:分布式吸能防冲锚杆能够满足冲击危险巷道的支护要求,对保障煤矿安全高效开采具有重大意义。