煤巷支护机理及控制技术是防治煤矿灾害和保障安全生产的重要前提,尤其是特大断面碎裂厚煤层巷道支护机理和围岩控制技术是采矿领域的关键研究难题。本论文以东坡煤业有限公司412切巷为工程研究背景,采用现场调研、力学理论分析、计算机数值模拟、实验室室内试验和现场工业性试验实测等研究方法,分析了特大断面碎裂厚煤层巷道的变形破坏特征和维护特点,建立了特大断面碎裂厚煤层的弹性基础梁力学模型,提出了特大断面碎裂厚煤层的桁架锚索联合控制技术,并对其进行了围岩稳定性分类研究,确定了4#煤层巷道的围岩稳定性分类结果。在此基础上,运用数值模拟计算的方法,研究了在不同桁架锚索参数(桁架锚索的长度、倾斜段角度、孔口帮距以及顶板锚杆密度)条件下巷道围岩的工程响应,建立了特大断面BP神经网络支护设计系统,优化设计巷道支护参数。将研究成果应用于现场实践,通过矿压观测验证了支护方案的合理性,取得了显著的经济与社会效益。