王子越，姜鹏飞，孟宪志，张占涛

( 1. 中煤科工开采研究院有限公司，北京 100013；2. 天地科技股份有限公司 开采设计事业部，北京 100013；3. 煤炭科学研究总院 开采研究分院，北京 100013；4. 煤炭科学研究总院 煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室，北京 100013 )

锚杆支护是我国煤矿巷道的主体支护形式，锚杆支护系统的刚度是决定支护效果的关键因素，及时对锚杆施加较大的预紧力是提高支护系统刚度的有效途径[1-4]。美国、澳大利亚煤矿巷道支护的锚杆预紧力一般不低于100 kN，可以达到锚杆杆体屈服载荷的50%～75%[5]；康红普[6]提出了高强度、高刚度、高可靠性及低支护密度的预应力强力支护理论，其中，“高刚度”主要通过巷道开挖后及时对锚杆( 索 )施加高量值预紧力的方式来实现。经过十几年的发展，高预紧力锚杆支护已成为复杂困难巷道围岩控制的主要手段，在深井巷道[7]、冲击地压巷道[8-10]、多次采动影响巷道[11]、破碎围岩巷道[12-14]、沿空留巷[15-16]等复杂困难条件下得到成功应用。同时，我国学者对预紧力锚杆的作用机理进行了深入研究：林健[17-18]等建立了大型相似模拟试验台，研究了不同预紧力下单根锚杆的支护应力场形态；周逸群[19]对不同锚杆穿层顺序、不同组合构件、不同锚杆数量及不同锚杆预紧力条件下的锚杆支护应力场进行了研究；张镇[20]等对锚杆、锚索联合支护下预应力场进行了FLAC3D数值分析，并提出了锚杆、锚索联合支护的预应力协调问题；李建忠[21]等利用数值模拟方法研究了原岩应力场作用下锚杆支护应力场的形态及作用，探讨了锚杆支护应力场与巷道围岩强烈变形破坏区的博弈机制；……