预紧扭矩作为锚杆支护的重要参数,直接影响巷道支护质量。目前煤矿采用气动锚杆钻机作为扭矩施加机具,并在锚杆钻机输出轴连接有一定放大倍数的扭矩倍增器,对扭矩进行放大,事实表明扭矩倍增器输出扭矩高达800N·m,且波动较大,严重影响锚杆支护的效果。因此对锚杆扭矩进行控制非常有必要。针对目前煤矿锚杆扭矩不可控以及锚杆预紧扭矩控制方法存在结构复杂、操作性和控制精度低等问题,提出了一种锚杆预紧扭矩控制方法。该方法基于扭矩倍增器齿轮间的传动关系以及压力与扭矩间的关系,将锚杆预紧扭矩控制装置固定于扭矩倍增器把手设定位置,通过测量扭矩倍增器齿圈扭矩,已达到对扭矩的实时控制。首先,对扭矩倍增器传动效率进行了理论分析,事实表明煤面进入扭矩倍增器,使得齿轮间产生摩擦,造成其传动效率的降低,扭矩损失高达160N·m。如果通过测量齿圈扭矩,可极大降低由于扭矩倍增器传动效率所带来的扭矩损失及波动问题。然后,对锚杆预紧扭矩闭环控制装置原理进行提出,并对装置中的主要部分充液波纹管、滑阀进行了设计,其中波纹管作为测量扭矩的部分,为确保测量的准确性、可靠性,在相关参数设计基础上,对波纹管进行合理选型,另外对其强度、刚度进行仿真分析;对影响测量灵敏度因素如温度、角度进行实验验证。基于波纹管相关参数对滑阀进行设计,并通过仿真对其可靠性进行验证。最后,建立了锚杆扭矩闭环控制装置的AMESim模型,同时考虑了扭矩倍增器传动效率、螺母与锚杆螺纹间摩擦系数、球垫摩擦系数对扭矩控制装置控制结果的影响。搭建锚杆扭矩闭环控制装置实验平台并结合井下试验验证。结果表明:装置环境适应性强,温度、角度对控制结果不产生影响;扭矩倍增器传动效率、螺母与锚杆螺纹间摩擦系数、球垫摩擦系数分别使得扭矩控制装置产生误差的最大值分别为6.2%、12%、10%,相较于控制结果可以接受。因此该装置能够有效控制锚杆扭矩在470-510N·m,响应快、可靠性高。