針對目前主要采用估計頂板載荷或采用薄板理論模型對超前支架的力學特性進行研究存在計算載荷與真實載荷相差甚遠的問題，設計了一種新型巷道超前支架，并根據巷道開挖的空間效應對超前支架的力學特性進行了研究。基于空間效應研究了超前支架與巷道圍巖耦合作用機理，構建了超前支架與圍巖耦合力學模型。研究結果表明，沿著巷道掘進方向，巷道超前支架承受的頂板載荷逐漸降低，越靠近工作面頂板載荷越大，超前支架的前端強度要高于后端；超前支架支護時機對于巷道頂板的穩定性很重要，超前支架布置得越靠近工作面頂板，巷道頂板變形越小，而超前支架承受頂板的載荷越大，需要的強度越高。