煤矿动压巷道支护设计与应用研究

通过分析阳泉二矿工程地质和水文地质的条件,测试矿井的地应力、围岩强度以及锚杆锚固力及预紧力,分析81007巷道围岩压力及变形情况,运用数值模拟软件进行支护参数的模拟,确定了81007巷道支护方案,并进行了工业性试验。结果显示,新的支护方案在现场应用中取得了很好的支护效果。     

锚杆支护刚度影响因素的研究

为了探究锚杆支护刚度的影响因素,通过理论分析、某矿现场实测研究了锚固长度、锚杆预紧力、锚杆布置、锚杆两径的合理匹配等因素对锚杆支护刚度的影响。研究结果表明,通过加长锚固长度这种方法可以改善巷道支护环境,起到一定的效果,但是锚固长度增长到一定值时,巷道帮部围岩的改善程度将趋于稳定状态;预紧力达到40 kN时,再继续增大预紧力,巷道支护效果并没有较好地提升,因此锚杆的预紧力选择为30～50kN,可以达到较好的支护效果;锚杆布置密度选取0.9根/m2时最为适宜,此时支护效果最佳。     

煤巷锚杆支护技术优化研究及应用

以某矿为研究对象,在巷道支护设计理论基础上,对该矿斜矩形巷道采用锚网联合支护方式,并对巷道表面位移及锚杆锚固力进行监测,得到巷道实际支护效果。该支护技术可有效控制围岩的松动和片帮,且在掘进期间,围岩变形小,并在很短的时间内达到稳定;此外,巷道顶板和帮部锚杆的扭矩都大于设计值,能够保证锚杆具有足够的预紧力,较好地控制巷道围岩的变形,从而保证矿井巷道的安全生产。     

巷道支护不同参数对锚杆性能的影响分析

针对煤矿工作面巷道支护效果差,采用数值模拟分析方法,以某矿5107工作面为研究对象,建立数值模拟模型,分析不同锚杆间排距、锚杆直径和长度的支护效果,确定巷道锚杆支护的最优参数,设置监测点,分析不同预紧力下巷道表面的位移量和速度、巷道顶板离层以及锚杆受力情况.结果表明:随着预紧力的增大,锚杆的支护性能得以提升,确保了矿井的安全开采.     

厚煤层巷道支护设计及应用分析

为解决厚煤层巷道围岩变形大的问题，利用数值模拟软件对支护参数进行研究，发现随着锚杆预紧力逐步增大，此时预紧力在围岩中的扩散应力场呈现逐步增大的趋势，当锚杆的长度小于2.2 m时，此时的锚杆锚固段及自由段能够形成较为连续的压力场。同时对锚杆间排距影响进行分析，发现当间排距合适时，此时锚杆间压应力场叠加，同时压应力强度也有所增大；随着锚杆间排距的加大，此时锚杆间压应力叠加区域面积减小，支护效果减弱。根据模拟结果给出设计方案，对支护方案进行应用研究，发现支护方案下巷道的变形量得到有效的控制，为矿井安全生产提供参考。     

强力锚杆冲击性能测试研究

进行静载下强力锚杆力学性能参数测试以及锚杆冲击吸收功测试,并对两端固支锚杆抗冲击性能试验进行分析,得出通过提高锚杆的预紧力、强度、冲击韧性及支护密度等参数。结果显示:随着冲击能量的提高,试件将出现明显的弯曲变形和剪切变形,不同的试样在某统一能量下冲击,抗冲击性能明显不同;随着锚杆力学冲击吸收功的提高,锚杆抵抗冲击的能力增强。由此得出结论:对于冲击矿井大变形巷道采用高强度和高冲击韧性的锚杆支护材料,可有效提高巷道围岩的抗冲击能力。     

锚杆参数对巷道支护效果影响的研究

以西铭矿48708工作面为研究对象,在分析预紧力锚杆支护机理的基础上,从巷道表面位移量、顶板离层量以及锚杆初始受力与最终受力的差值等方面,通过试验验证了锚杆预紧力参数对巷道支护效果提升的程度。试验表明,设计合理预紧力的锚杆能够显著提升巷道围岩的支护效果。     

轴向振动工况下切槽式螺母的防松性能研究

针对全扭矩工况(螺栓预紧力矩均为设计值)、欠扭矩工况(螺栓预紧力矩均为设计值的20%)和部分欠扭矩工况(其中一组对角螺栓预紧力矩为设计值,另一组对角螺栓预紧力矩为设计值的20%),系统开展了轴向振动载荷作用下切槽式螺母的防松性能研究;全扭矩工况下研究了切槽处裂纹对切槽式螺母防松性能的影响,利用体式显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)等微观分析设备分析裂纹的扩展情况。结果表明:在三种预紧工况下,全扭矩时螺母具有良好的防松性能,但在欠扭矩和部分欠扭矩工况下螺母的防松性能降低,且后者更为严重;螺栓的松动过程可分为两个阶段:第一阶段是螺栓轴向力快速下降,原因是材料发生塑性变形和螺纹接触面应力重新分布;第二阶段是螺栓残余预紧力缓慢下降,原因是螺纹接触面发生微动磨损。此外,切槽处裂纹会降低螺母防松性能,通过微观分析表明裂纹试验后出现明显扩展。     

拧螺栓和拧螺母对螺纹轴向预紧力的影响研究

为了研究拧螺栓和拧螺母对轴向预紧力的影响,基于被连接件材料为钢-钢、钢-铝连接结构,将六角法兰面螺栓和六角法兰面螺母分别压钢状态进行拧紧试验,并利用超声波预紧力测量仪监测拧紧实现的轴向预紧力,结果表明拧螺栓较拧螺母实现的预紧力大。经分析导致该现象主要原因为螺栓法兰面实际锥度比螺母法兰面锥度小,即螺栓法兰面较螺母内外圈高度差小,导致前者支承面摩擦内径更小,同目标扭矩条件下扭矩系数小则转化的轴向预紧力更大。结合有限元分析,验证实测样件法兰面不同锥度受载条件下的应力分布情况,钢板最大应力集中位置为支承面摩擦内径,与试验结果相吻合。     

不同锚杆支护参数对巷道支护作用的机理分析

锚杆进行巷道支护的过程中,不同的锚杆支护参数对支护的效果具有不同的影响。基于此,采用仿真分析的形式对不同锚杆预紧力及锚杆安装角度作用下的应力场进行分析。分析结果表明,保持足够的预紧力及较小的安装角度能够发挥锚杆的支护作用,提高巷道围岩的稳定性。     

矿井巷道掘进中锚杆支护优化技术研究

为实现矿井巷道的快速掘进,对比研究在端部锚固式锚杆支护和全长锚固式锚杆支护下,巷道围岩的变形情况,对掘进、支护、运输等工序进行设计优化,以实现煤矿安全高效开采,有效控制矿井巷道下围岩的变形.     

工程车辆车轮螺栓预紧力衰减研究

文中以某工程车辆为例,对车轮螺栓在紧急制动工况下预紧力衰减进行研究。首先对车辆车轮螺栓的预紧力及拧紧力矩进行了理论计算。不同类型螺母、不同螺母厚度、不同紧固方式、不同扭矩系数在紧急制动工况下轴向预紧力衰减不同,使用力矩扳手方式紧固的螺栓在试验后的预紧力不满足设计要求;在冲击载荷下施必牢螺母预紧效果良好,30mm厚度螺母剩余预紧力较大,满足要求。最后在试验的基础上对理论计算最小紧固力矩进行修正,为设计人员理论计算的数据更接近真实工况提供支撑。研究表明：冲击载荷下选择30 mm厚度防松螺母,采用拧紧机拧紧的紧固方法可以得到满足要求的剩余预紧力。     

矿井巷道支护中锚杆的无损检测技术及其应用

在简要分析巷道及支护工程基本情况的基础上,介绍了基于动力学的锚杆无损检测技术基本原理和流程.将无损检测技术应用到锚杆检测工程实践中,发现检测精度相对较高,可有效发现锚杆支护中锚固段长度较小和轴力较大的锚杆,以便采取措施进行处理以提升锚固效果.通过应用锚杆无损检测技术,可以在不影响锚杆正常使用的情况下,及时发现问题,显著提升了矿井的安全程度.     

不同锚杆支护参数对煤巷支护效果的影响研究

分析了在不同锚杆长度、直径、排距及预紧力参数下巷道围岩的变化分布规律.分析认为:锚杆长度的增加,煤巷顶底板围岩移近率呈现减小的趋势;锚杆直径的增大,巷道顶底板和两帮的位移变化量逐渐减小,锚杆支护效果好;锚杆间排距的减小,巷道顶底板和两帮的剪切破坏区域会出现减小现象,对巷道的支护效果显著;锚杆预紧力的增大,可有效提高锚杆尾应力的集中程度,支护效果好.     

微小型零件螺纹连接中预紧力的精确控制

针对不同的螺纹副间摩擦力不确定,仅靠提高扭矩的控制精度无法保证预紧力一致性的问题,提出了一种预紧力控制方法——扭矩/时间控制法。该方法基于螺栓弹性变形范围内预紧力与扭矩、转角的关系,根据恒定转速下扭矩随时间变化的斜率关系以及系统的刚度,对每对螺纹副施加不同的拧紧力矩,以提高预紧力的一致性。仿真模拟带碟形弹簧垫圈的螺纹副拧紧螺母的装配过程,按照扭矩/时间控制法进行分析,结果表明,刚度与扭矩斜率比在±0.02%内波动时,预紧力控制精度为2.94%,说明扭矩/时间控制法具有较好的精度。     

煤矿巷道锚固支护的研究

在分析煤矿巷道围岩结构特征的基础上,对巷道顶板和两帮的支护方案进行了详细分析和研究,利用FLAC3D数值模拟软件计算了锚杆预紧力、锚索结构形式对锚固支护效果的影响,得到了最优的锚固技术参数。将设计的煤矿巷道支护技术方案应用到实践中,通过实际监测发现巷道顶板和两帮的位移变形量均控制在了合理范围内,取得了较好的应用效果。     

近距离煤层下层煤支护应用与监测

以炉峪口煤矿8号与9号近距离煤层为研究背景,采用现场监测的方法,对下煤层三个典型位置处巷道的工程监测结果值对比研究,得出如下结论:锚杆的预紧力和工作载荷总体偏低,需加强施工质量管理,提高锚杆安装质量,重视提高锚杆锚固力;所受监测的锚索预应力均值仅能达到屈服载荷的29.4%,从而影响锚索的总体的锚固作用,应确保锚索预应力达到95~119.2 k N。该监测结果可为这三个典型位置处的巷道提供具有针对性的支护优化手段。     

压力扩散型锚杆支护效应的研究分析

随着煤矿矿井开采深度及长度的延伸，对锚杆的锚固支护效果要求也逐渐提高，压力扩散型锚杆可有效地提高锚杆的支护效果。采用有限元仿真的形式建立巷道掘进的支护模型，对压力扩散型锚杆的支护效应进行分析，并与常规应用的拉力型锚杆进行对比分析。应用结果表明，压力扩散型锚杆的轴力作用相对于拉力型锚杆有轻微减小，而对位移的控制效应可减小14.5%，可有效地提高锚杆支护的效果，对于煤矿的支护安全具有重要的作用。     

主齿螺母预紧力对减速器性能和寿命影响研究

针对减速器主动齿轮螺母预紧力对减速器性能和寿命的影响,探索出减速器螺母的合适扭矩值,并研究减速器总成主动齿轮螺母的预紧力的调整方法,主动齿轮螺母的拧紧工艺,主动齿轮螺母的锁紧方法和防松措施,以获得减速器总成的最佳性能和使用寿命,为减速器总成的设计和装配提供科学办法,供行业的技术人员参考使用。     

螺纹润滑对螺纹副扭矩系数的影响及拧紧工艺探讨

采用螺栓螺母的螺纹连接结构具有广泛的运用,扭矩法拧紧则是螺纹连接各类拧紧中的最为广泛运用的拧紧方法。为了保障采用扭矩法拧紧的螺纹连接副的可靠性和稳定性,需要对螺纹连接副的扭矩和预紧力关系进行试验和研究。在制订装配工艺时,也需要结合螺纹副的实际情况和螺纹部位的润滑状态等选用合适的装配工艺。本文针对M12的镀锌螺栓,选用不同类型的螺母和螺纹润滑介质研究其扭矩和预紧力关系。结果表明,不同润滑介质对螺纹副的扭矩和预紧力关系有一定影响,对于不同类型的螺母,其影响程度也不同。同时通过分析差异性,对螺纹副的工艺选择进行了一定探讨,为如何选择合理的装配工艺提供了一定启发。