② 预紧力是力，是施加在锚杆（锚索）上的拉力，单位 kN；预紧力矩是

力矩，施加在压紧螺母上，单位

N·m。

 

③ 二者测量仪器不同。预紧力可以通过安装在锚杆托盘与螺母间的锚杆测

力计观测；预紧力矩可以通过数字显示或带有刻度显示的锚杆扭力扳手观测。

 

④ 锚杆施工设计要求的是预紧力，而不是预紧力矩。但在实际施工中，由

于预紧力矩测读方便而预紧力测量相对复杂，且预紧力随着预紧力矩增大而增
大，为了检测方便，通过直接检测预紧力矩而达到间接检测锚杆的预紧力的目
的。因此，锚杆安装时通常检测预紧力矩，而不检测预紧力。

 

⑤ 增大锚杆预紧力方法可以从两方面入手，一是提供足够大的原动力，二

是上紧螺母。

3.3 预紧力的作用及要求
① 预紧力能够发挥锚杆主动支护作用，特别是在层状岩层、破碎围岩条件

下，增大预紧力能够改变围岩性质，防止围岩破坏，保持围岩稳定，有利于对
围岩支护。

② 试验证明，如果顶板围岩有整体离层冒落的趋势时，只有预紧力大于潜

在冒落围岩重量时，才能阻止围岩离层趋势的出现和继续发展，才能发挥锚杆
主动支护作用。

③ 锚杆预紧力矩越大越好。由于受锚杆施工机具限制，手动锚杆安装机具

预紧力在

100～200N·m，产生初锚力可达到 10～20kN；机载锚杆机具预紧力可

达

200～300N·m，产生初锚力可达 30 kN。例如，一根长度 2.4m 的锚杆，间排距

为

800×800（mm）时，单根锚杆支护围岩重量约 3.5t。由于受到锚杆安装工艺、

施工机具的限制，

35 kN 的预紧力较难达到。所以定性说：锚杆预紧力矩越大越

好，以获得较大的预紧力。

④ 只有达到一定的预紧力后，锚杆才能发挥主动支护的作用，形成组合梁、

组合板结构。随着新的施工机具出现，预紧力将会逐渐增大，合适的预紧力范围
为：下限大于支护的围岩重量，上限为锚杆屈服强度的

70％。

⑤ 现场常见问题：一是预紧力偏低，甚至为零，发挥不了锚杆主动支护作

用；二是预紧力大小相差悬殊，造成锚杆受力不均。使用机械快速安装工艺，可
避免上述问题的发生。

 
4 锚杆设计问题
 
锚杆设计时，一般是采用悬吊理论来计算锚杆的直径，这种设计理念在矿

压小、围岩运动方向与锚杆平行的条件下适用，但在高应力、围岩运动方向与锚
杆方向不一致时则受到限制。例如，一些高应力巷道整修时发现，一些锚杆被挤
压变形成为类似汽车摇把

“

 ”型，平行于锚杆的观测钻孔发生错位等现象。这些

现象说明，锚杆的受力方向非常复杂，既有沿锚杆轴向的力，也有与锚杆方向
垂直或成一定角度的剪切应力，因此选择锚杆强度时必须综合各方面因素，不
仅要考虑锚杆拉伸强度，还要考虑剪切强度，特别是高应力条件下，如果只考
虑锚杆拉伸强度，所选的锚杆直径必然偏小，强度偏低，造成支护失败。

根据多年锚杆支护实践经验和对锚杆支护机理的研究分析，获得锚杆支护

设计理念为：

Ⅰ、Ⅱ类围岩巷道条件，压力小时，应用悬吊理论指导设计施工；Ⅲ、

Ⅳ类围岩巷道条件，压力中等时，应用组合梁、组合拱理论指导设计施工；Ⅴ类
围岩巷道条件，压力大时，应用围岩强化理论指导设计施工。