超高强度细锚杆的研究应用

锚杆支护技术目前存在两个发展方向,即超高强度细锚杆(杆径细、杆体短)和普通螺纹钢锚杆(杆径粗、杆体长),通过介绍超高强度细锚杆在生产中的使用情况,并进行应用效果分析,认为在锚杆支护巷道中推广应用超高强度细锚杆,可取得显著的经济效益和社会效益.     

高强度锚杆支护技术的发展与应用

介绍了国内外高强度锚杆支护技术概况;分析了高强度锚杆杆体的力学性能和参数,并进行了分类;论述了高强度锚杆支护系统中的其它构件,包括树脂锚固剂、组合构件和锚索。最后介绍了两个应用实例。     

高强度锚杆支护在潞安矿区的应用

高强度锚杆支护已在我国多个矿区得到广泛应用。本文分析了高强度锚杆杆体的力学性能和参数 ,论述了高强度锚杆支护系统中的其它构件 ,包括树脂锚固剂、组合构件和锚索。最后介绍了潞安矿业集团公司推广应用情况 ,说明了高强度锚杆支护的技术经济效益。     

高强度锚网索主动支护技术在3213运输顺槽的运用

为提高煤矿巷道成巷速度、增强锚杆索支护性能,以王坡煤业3213运输顺槽为工程背景,提出了高强度主动支护原则,设计优选了高强度锚杆索材料及其构件,主张利用高强度左旋锚杆以及具备高强度、高刚度、大延伸率的高强度锚索形成高强度锚网索主动支护结构,有效提高巷道围岩控制能力.     

高强度锚杆支护在潞安矿区的应用

高强度锚杆支护已在我国多个矿区得到广泛应用。本文分析了高强度锚杆杆体的力学性能和参数，论述了高强度锚杆支护系统中的其它构件，包括树脂锚固剂、组合构件和锚索。最后介绍了潞安矿业集团公司推广应用情况，说明了高强度锚杆支护的技术经济效益。     

液压锚杆(索)杆体切割机的研制和应用

随着煤炭产量的逐年增加、开采深度的加大和矿山压力的增大,需要相应的配套机具来完成工作面回采时巷道工作面侧锚杆的回撤、巷道维修、二次刷大巷道断面、开切眼硐室及锚杆（索）安装失效等情况下对外露多余高强度锚杆（索）杆体的切断。为此研制出一种静力切断大直径（最大25mm）高强度锚杆（索）杆体液压切割机。     

液压锚杆（索）杆体切割机研制成功

随着矿井开采深度的增加和井下地压的增大。迫切需要相应的配套机具来完成巷道工作面一侧锚杆的回撤、巷道维修、二次刷大巷道断面、开切孔硐室及锚杆（索）安装失效等情况下对外露多余高强度锚杆（索）杆体切断。针对这一情况,兖州矿业（集团）公司兴隆庄煤矿研制出了一种静力切断大直径（最大可达25mm）的高强度锚杆（索）杆体液压切割机。     

高强度锚杆

分析了国内外锚杆强度的现状和我国存在的差距；从巷道锚杆支护围岩强度强化理论出发，提出了对锚杆力学性能的基本要求；介绍了圆钢杆体可伸长锚杆、螺纹钢高强度锚杆、螺纹钢超高强度锚杆的特性、加工工艺及技术经济分析。     

高强度锚杆

分析了国内外锚杆强度的现状和我国存在的差距，从巷道锚杆支护岩强度经化理论出发，提出了对锚杆力学性能的基本要求；介绍了圆钢杆体可伸第锚杆，螺纹钢高强度锚杆，螺纹钢超高强度锚杆的特性，加工工艺及技术经济分析。     

高强玻璃钢锚杆承载特性及应用研究

杆体强度低、承载力不匹配和托板失效是制约玻璃钢锚杆应用主要因素。新型高强度玻璃钢锚杆及构件承载特性测试结果表明,杆体承载力和延伸率高,整体强度低,螺纹段承载力为杆体的57%,配套托板为杆体的22.3%,为此,优化配套构件,提出支护方案并井下试验。     

全长锚固预应力锚杆杆体受力特征分析

采用理论分析、现场实测等研究方法,分析了锚杆杆体轴应力、剪应力与预紧力的关系以及杆体轴应力与剪应力的分布规律.结果表明:锚杆轴应力随预应力的增大而增加,在锚杆全长方向上呈曲线变化的,从锚杆尾部到锚杆端头方向,轴应力先增加后减小,在中性点处轴应力最大,轴应力最大值位置向锚杆尾端移动;随锚杆预应力增加,锚杆杆体剪应力在巷道表面与中性点位置一段减小,在中性点与锚杆端头一段增加,中性点处锚杆剪应力为零,中性点向锚杆尾部移动.全长锚固锚杆预紧力不是越大越好,而是有个合理的范围,预紧力大小要与锚杆支护系统强度相匹配.     

冲击韧性对锚杆力学性能影响的试验研究

高强度锚杆在井下使用时经常发生螺纹段脆断现象,这与锚杆材料的冲击韧性密切相关,测试了4个厂家屈服强度500 MPa锚杆的冲击吸收功,不同厂家锚杆冲击韧性差别较大,冲击吸收功从19~165 J不等。对具有不同冲击吸收功锚杆的杆体段和螺纹段分别进行弯曲试验、拉伸试验、复合应力下破坏试验,试验结果表明:冲击韧性影响锚杆螺纹段的冷弯性,当冲击吸收功低于30 J时,锚杆螺纹段冷弯性差;冲击韧性对杆体的冷弯性、杆体段和螺纹段的伸长率没有影响;冲击韧性影响锚杆复合应力下破坏状态,当冲击功低于19 J时,复合应力下锚杆易出现脆性破坏。认为屈服强度500 MPa高强锚杆的冲击吸收功不应低于30 J。     

单自由面锚固体单向加载破坏特征和 锚杆荷载规律研究

针对岩石与锚杆形成的锚固复合体,基于实验室单轴压缩实验结果,建立岩石试样单轴压缩数值模型,校验强度参数与塑性剪应变定量关系,确定应变软化力学参数;优化Flac3D中Pile结构单元预应力锚杆构建步骤,建立单自由面锚固体数值模型,剖析锚固体在单向加载条件下的内部破裂特征,揭示在加载全过程中的锚杆轴向荷载及弯矩变化规律。研究表明:由锚杆预应力产生的压应力区按椭球形分布,且压应力在锚固范围内具有双峰值特征;锚杆促使锚固体内部产生共轭剪切破坏带,且共轭剪切带与水平面夹角出现增大趋势,并在临空面浅部出现对称分布的次破裂面;杆体轴向荷载和弯矩分布均具有显著阶段特征;在峰前塑性应变阶段,杆体轴力和弯矩小幅增加,且均以靠近锚杆外锚固端的杆体为主;在峰后软化阶段,杆体轴力和弯矩显著增大,锚杆荷载特征由单纯轴向拉应变突变为拉、弯、剪综合受力状态,且靠近内锚固端杆体弯矩剧烈变化。     

新型水压膨胀式锚杆

<正> 一种安全、经济并能快速安装的新型水压膨胀式锚杆"Swellex",由瑞典Atlas Copco公司研制生产,现已在巷道、采场得到应用。 "Swellex"由锚杆、带夹头的杆型安装设备和一个高压水泵三部分组成。锚杆用外径44毫米,管壁厚2毫米的钢管制成。加工好的锚杆如图1所示。外径只有25.5毫米,其尾部焊接一个带凸缘的套管,用来连结高压水输送夹头。     

采动影响下回采巷道锚杆安全状态监测研究

针对高强度采动影响下巷道服役锚杆荷载实时状态监测的重要性和常规监测手段的局限性，以神东矿区布尔台煤矿综放工作面为工程背景，在室内对光纤光栅(FBG)传感器进行拉伸实验，验证其可行性，并通过现场试验获取FBG锚杆传感器实时监测波长数据，分析FBG锚杆传感器实时状态与回采巷道服役锚杆的轴力变化规律，进而基于现场监测数据分析巷道锚杆的实时安全状态。研究表明：锚杆轴力随着工作面接近，受矿压显现影响逐渐增大；回采巷道左帮锚杆杆体轴力变化明显，右帮锚杆杆体轴力变化较小；工作面推进到距锚杆60 m之后锚杆轴力迅速增加；左、右帮锚杆各位置的轴力具有不同的变化规律。回采巷道锚杆支护的实时监测为评估锚杆安全状态提供了技术支持。     

深井软岩高应力区锚杆(索)支护系统新型安全高效预紧技术

随着井工煤矿高强度开采及开采深度的增加,巷道围岩控制难度逐步增大,造成巷道支护困难,损坏、修复率加剧.在煤矿事故中,巷道顶板事故频发.因此,安全、可靠、高效的巷道支护技术是实现矿井安全高效生产的必要条件.通过创新改进现有锚杆支护系统,提高锚杆(索)杆体预应力、预紧力,让锚杆(索)杆体强度、锚固力、预紧力科学合理匹配,实...     

基于小波神经网络的锚杆－围岩结构系统的识别

提出了一种用于识别锚杆杆侧刚度因子的小波神经网络模型.首先,利用均匀设计方法建立锚杆系统的样本库,采用数值模拟得到各样本的锚杆杆顶的动测信号;然后将小波分析和人工神经网络结合起来,利用小波分析技术提取的能表征系统状态的特征向量作为输入向量,利用广义回归神经网络识别杆侧刚度因子;最后,利用样本对所建立的小波神经网络进行训练.分析结果表明：训练后的神经网络能够较好地识别锚杆系统杆侧刚度因子,为锚杆系统的锚固质量评价提供了一个有效的智能化手段.     

再生顶板结构及巷道注-锚支护研究

为提高巷道再生顶板锚杆支护效果,通过理论计算得到再生顶板冒落带与裂隙带高度以及冒落带以上各岩层断裂步距;通过现场观测及钻孔窥视得出再生顶板不规则冒落带岩块压实胶结特征,从而建立再生顶板结构模型;基于该结构模型,采用UDEC软件模拟再生顶板下巷道掘进后锚杆支护和先注浆后锚杆支护巷道顶板的变形、应力、塑性区分布及锚杆轴力变化。结果表明:仅采用锚杆支护时巷道顶板控制效果较差;注浆后浆液最大扩散范围为8 m、边缘浆液压力为中心的20%,浆液将松散岩块黏聚为高强度的承载结构,与不注浆锚杆支护相比,锚杆锚入此结构后锚固体强度提高20%~50%,岩块挤压力提高40%~110%,顶板下沉量减小36%,有效控制了再生顶板的变形破坏,工程试验效果良好。     

国内外建井科技信息

玻璃纤维强化塑料锚杆 据西德《幸福》杂志1988年第3期报导,魏特曼公司生产的玻璃纤维强化塑料锚杆的所有部件均可防腐蚀。杆体带螺纹,从而保证了力的传递。这种锚杆的破断力为350kN,但重量比钢锚杆轻75%,更易于操作和运输。该锚杆具有弹性,可弯曲,弯曲半径为1.5～2m,因而可用于空间较窄的巷道。锚杆的可切削性对于回采是十分重要的,处于采煤机切割范围内的钢锚杆,会造成伤害人员和破坏机械的危险。锚杆杆体表面没有玻璃纤维,但具有特定形状,以便保证采用树脂药包时良好的粘附性。这种岩石锚杆作为粘结锚杆的一种,其端部允许持续载荷为40～100kN,利用特制螺母可将已装上的锚杆再次拧紧。(文清)     

新型锚杆支护材料的作用与性能

介绍了高强预应力锚杆支护材料的作用及性能,特别是在复杂条件下应用,对锚杆的性能提出了更高的要求,杆体材质符合高强度和延伸率的要求、附件完整、整体强度和几何尺寸匹配、能满足钻机连续一体化安装并实现预应力的新型锚杆。