预应力支护能够充分发挥锚杆的主动支护作用，提高巷道的支护效果。尤其在针对松软，破碎，大跨度以及深部高地应力巷道中具有突出的优点，利用预应力锚杆的组合作用使顶板在有限关键层范围内形成组合梁。这一结构能有效防止顶板在锚杆锚固区范围内发生离层，充分发挥关键层自身的稳定特性和组合梁挠曲变形一致的特点，达到稳定巷道顶板的效果。层状结构顶板条件下，煤矿巷道锚杆支护中预应力的计算，根据巷道围岩的矿压环境，在关键层理论，组合梁原理及载荷理论分析的基础上导出锚杆预应力计算公式，从理论上得出能够防止顶板离层的预应力值。预应力值的选择与矿山压力，顶板离层条件，各层所受载荷等参数有关。本文论述了预应力锚固技术的应用概况，分析了预应力锚杆的作用机理，利用MIDAS/GTS岩土数值模拟软件建立巷道模型进行模拟分析，得出顶板离层情况，且分析了受回采动压影响锚杆有无预应力条件下围岩变形情况。本文对山西柳林矿1603风巷1604机巷锚杆预应力支护方案进行模拟计算验证，并进一步研究了预应力与巷道变形的关系。在柳林矿的实践过程中通过监测结果可知，巷道顶板锚固区范围内和范围外顶板离层很小或未离层，顶板的稳定性满足工作面的安全生产要求。并结合柳林矿顶板的实际情况提出了能够有效控制顶板下沉的合理预应力区间，对今后的井巷设计具有指导意义。