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为提高煤矿井下锚杆（索）螺母安装效率，降低操作者劳动强度，满足螺母安装转矩550 N·m的要求，以提升锚杆支护的锚护效率为背景，通过研究现有高效预紧工艺——转矩倍增器或气动扳手二次预紧机具，针对现有工艺流程繁琐、效率低、劳动强度大、安全性差的现象，结合当前螺母预紧机具“反作用力”造成的冲击危害，在总结了通过增大锚杆预紧转矩、降低螺母与托盘间的摩擦和对锚杆施加张拉力3种方式来提高螺母预紧力的基础上，基于气动扳手在回转冲击状态下的运行规律，提出了冲击增扭装置、回转+冲击一体机构、高强度冲击块材料等相关技术及装置，研发出1款集钻孔、搅拌、预紧于一体的高预应力气动锚杆钻机，实现根据实际工况实现转矩自动切换，满足煤矿井下钻孔和高预紧转矩550 N·m的要求。现场工业性试验表明：高预应力气动锚杆钻机，集成化程度高，一机多用，解决了锚杆支护过程中，需交替更换预紧设备来保证锚杆（索）螺母预紧力的问题，缩短支护时间，优化支护工艺，为下一步支护机具的发展提供了技术支持。