自旋式锚杆抗拔力的计算理论

锚杆的抗拔力在锚固工程中是至关重要的技术参数,关系到锚固体系的安全。根据自旋锚杆的结构特点和作用机理,对其抗拔力的计算理论进行了探讨,对实际支护工程有一定的参考作用。     

锚杆锚固力与巷道围岩变形关系研究

文中摒弃过去片面地通过增大预紧力和提高锚杆质量来提高支护效果的研究方法,从锚杆与围岩构成的"支架-围岩"体系入手,根据围岩不同变形阶段与锚固力的关系,结合围岩强度和位移的时间效应,提出锚杆初锚力要"恰当",工作锚固力要有"余量"的理论.     

锚杆锚固力试验研究现状

详述了国内外锚杆锚固力的试验研究成果,包括:拉拔载荷下锚杆粘锚力的分布规律以及锚杆形状、锚固剂强度和岩体强度对粘锚力的影响;岩体特征、锚固单元特征和加载特征对加锚节理面抗剪性能的影响;锚杆长度、锚杆预紧力、树脂环体厚度及淋水、动载荷等其他因素对锚固效果的影响。讨论了锚杆锚固力试验研究中存在的问题及需进一步研究的方向。     

研制双阻力锚杆 提高锚固力

锚杆的功能和使用效果主要取决于锚固力，提高锚固力是我国发展锚杆支护的关键性技术，研制双锚杆是提高煤巷单根锚杆菌固力，扩大煤巷锚杆使用量的有效途径之一。介绍了两种双阻力锚杆的结构和实验效果。     

锚杆锚固力检测

利用锚杆支护原理,加强对井巷围岩进行主动支护。对锚杆锚固力检测依据、原理、操作、压力曲线变化及存在问题进行总结,实现安全支护的目的,为矿井井巷锚杆支护锚固力检测提供经验。     

岩石锚杆锚固特性对围岩体的控制作用分析

锚杆锚固特性是决定围岩锚杆支护成败的关键,协调好锚杆参数可以实现安全、经济、高效的支护效果。不同的锚杆类型在不同条件下对围岩体的控制作用千差万别,为了进一步了解锚杆的锚固特性,采用理论分析和现场试验相结合的方法对影响岩石锚杆锚固特性的初锚力与锚固长度的关系进行研究。得到初锚力对围岩的横向挤压指标,获得了一种有效的工程应用下的快速计算锚固长度的计算模型公式,可以更好地指导实际工程中的岩巷锚杆支护问题。     

锚杆初锚力锚固效应的数值模拟分析

论文利用FLAC软件进行了初锚力作用下锚杆锚固效应的模拟研究。针对锚杆端锚与全锚两种锚固方式进行了对比，对不同初锚力作用下锚固体内的应力变化进行了模拟与分析。该模拟研究结果为深入进行锚杆支护理论分析与锚杆支护工程设计等提供了参考，具有一定的理论意义。     

点锚预应力锚杆锚固端型式与锚固力关系

通过对点锚预应力锚杆锚固端型式与锚固力关系的试验分析,表明了锚杆杆体锚固端型式与锚固力大小有着较大影响,交叉糖葫芦状锚固端型式锚杆具有较好的使用及推广价值。     

全长锚固柔性注压锚杆锚固力分析

柔性注压锚杆是一种新型全长锚固锚杆，在岩土介质中受力的复杂性、多变性，使得确定其锚固力较为困难。通过总结锚杆失效破坏形式，分析了柔性注压锚杆锚固力，导出承载能力的计算分析方法，为其设计、试验和进一步应用提供了理论依据。     

爆力锚杆与爆力锚固支护

爆力锚杆与爆力锚固支护的理论为矿山首次提出了一种利用爆力锚固岩体,矿体进行巷道支护的新型方法;俗称“一爆紧”的爆力锚杆可实现超深、超强,瞬时锚固,与以往使用的各类锚杆相比具有明显的优越性,特别是ＤＧＢ－Ⅱ型端头式“一爆紧”锚杆,结构简单,锚固力强,装锚操作快捷,成巷速度快,是一种值得开发和推广的新型锚杆。     

影响煤巷锚杆支护初锚力的主要技术因素分析

对锚杆支护初锚力的作用、工程中锚杆支护初锚力的状况和影响因素进行了详细分析,并基于分析和工程实例提出了提高锚杆初锚力的方法与原则,取得了较好的效果。     

水对树脂锚杆锚固力的影响性研究

在巷道围岩渗水严重地段, 树脂锚杆锚固力往往低于理论计算值, 锚杆支护的可靠性难以保证。结合现场测试, 在实验室研究了钻孔流水和钻孔内积水两种情况下, 水对树脂锚杆锚固力的影响程度。经过分析表明, 当孔壁渗流水不大时, 树脂锚固剂在搅拌过程中, 通过摩擦挤压作用, 能够堵住某些裂隙出水点, 但是一些分散到树脂胶泥中的水滴, 会影响锚杆的锚固力。而当钻孔内水量较大, 甚至有压力的喷水时, 树脂锚杆锚固力会大大下降。     

高频超声导波检测锚杆有效锚固长度分析

为检测锚杆实际有效锚固长度,得到锚固锚杆和自由锚杆中的高频超声导波传播规律,在1~15 MHz频率范围内对不同锚固锚杆试件进行频率扫描,并根据试验结果得到了群速度和频率之间的关系曲线。结果表明,激发频率为2.007~2.312和3.266~3.491 MHz时,导波在不同锚固质量的锚杆中传播速度几乎一致,且锚杆锚固质量对高频超声导波的传播速度影响很小,并据此得出在这个频率范围内可检测超声导波在自由锚杆中的传播速度,进而计算出锚杆的锚固长度。     

钻孔淋水对树脂锚杆锚固力的影响分析

结合城郊煤矿11201工作面运输巷顶板淋水情况下锚杆锚固力现场测试结果，自行设计了实验装置，研究了钻孔淋水对树脂锚杆锚固力的影响、在现场测试中，当钻孔的淋水量小于128mL／min时，树脂锚杆的锚固力保持不变；当淋水量大于583mL／min时，树脂锚杆的锚固力比无淋水时的锚固力下降35％以上．沿巷道轴向布置卸水孔，采用集中排放，同时加大锚杆支护的密度可以改善顶板淋水时锚杆支护的效果．     

锚杆无损检测反射信号分形分析及其应用研究

为了避免锚杆无损检测过程中反射信号特征点难以识别的问题,将分形维数中的盒维数引入到锚杆无损检测反射信号的分析之中。为研究锚杆极限承载力与盒维数的关系,通过设置干沙填充的缺陷段、制作不同配比的锚固剂分别从锚固缺陷程度和锚固剂性质两个角度来进行研究。在古交东曲矿井下实地进行了锚杆反射信号的采集并在分析完成后进行了拉拔检测。结果表明：锚杆中的缺陷数目越多,极限承载力越小,响应曲线盒维数越高;锚固剂性质随含砂率增高而改变,极限承载力先增高后降低,响应曲线盒维数增大;在矿区同段巷道内（锚固剂性质相同）,响应曲线盒维数越大,工作荷载越大,锚固极限承载力则呈现变小的趋势。     

高预紧力全长锚固锚杆工况监测

 通过对常用的测力锚杆改进,开发出了能够监测高预紧力全长锚固锚杆受力状况的CM-200Ⅰ型测力锚杆,并进行了实验室标定。同时开发出适用于测力锚杆施加扭矩的扭矩套筒,更好的实现了对高预应力全长锚固锚杆的实际工况监测。将改进后测力锚杆应用于井下,通过监测结果知高预紧力全长锚固锚杆的载荷在施加预紧力后沿杆体均匀分布,围岩变形后,在距锚杆尾部500mm处出现中性点,此处轴力最大,剪应力为零。并且根据巷道表面位移监测结果知高预紧力全长锚固锚杆有效的控制了顶板的变形,充分发挥了锚杆的支护性能     

预紧力锚杆作用下锚固体的形成与失稳模式

高强锚固系统在深部及复杂软弱巷道围岩控制中得到越来越广泛的应用,但对该条件下的锚固体形成和失稳的认识仍不充分。笔者采用数值模拟方法研究了预紧力锚杆作用下锚固体的形成因素及原岩应力作用下锚固体的失稳规律。结果表明：预紧力一定时,锚杆间距越小,附加应力就越大;锚杆间排距一定时,预紧力越大,附加应力就越大,附加应力在锚固体范围岩体中呈纺锤形,压力从巷道表面处逐渐衰减,在锚固起始端呈锥形分布;锚固段越短或预紧力越大,压缩区域就越大,锚固体的范围就越大,但锚固段长度对锚固体的影响较为明显。原岩应力环境中,巷道围岩锚固体失稳类型有锚杆断裂型、锚固脱黏型、岩体主导破坏型和锚固体复合型破坏型;岩体强度、锚杆预紧力、原岩应力侧压系数、埋深、锚杆间排距等对锚固体失稳的作用依次减小。     

水对新型自膨胀锚杆腐蚀影响试验

针对深部矿岩地应力大、地质条件复杂等现象,普通锚杆无法满足深部巷道所需的锚固力,因此研发了新型自膨胀锚杆,用来解决深部矿岩锚固力不足的问题;其次深部矿体环境复杂,尤其地下水对锚杆的腐蚀影响,锚杆支护的可靠性难以保证,因此在室内试验的基础上研究了水对新型自膨胀锚杆锚固力的影响。试验表明,随着浸泡时间的增加,锚杆的锚固力变化不大,拉拔力测试以杆体断裂为主,杆体断裂时的拉拔力达到190 kN左右,锚固剂成分的变化主要受空气中二氧化碳的影响,影响可忽略。经过6个月的浸泡,结果表明,水对新型自膨胀锚杆锚固力影响较小。此研究可以为深部矿山锚杆支护提供借鉴,具有一定的示范作用。     

不同肋间距锚杆锚固性能实验室试验研究

为确定右旋螺纹钢锚杆肋间距与锚固性能的关系,对锚固于壁厚5.5和7.0 mm刚性套筒的肋间距分别为12,24,36,48 mm锚杆锚固试件进行拉拔试验,测定和计算拉拔力、剪胀位移量、耗能值、套筒周向应变等。试验结果显示,拉拔力、剪胀位移量、耗能值随肋间距的增加呈近似线性增长趋势;壁厚5.5和7.0 mm套筒拉拔试验中,肋间距48 mm试件相较肋间距12 mm试件的拉拔力分别增加了27.4%,50.43%,剪胀位移量分别提高了379.18%和813.55%,耗能值相比提高了52.06%和124.32%。周向应变量随肋间距增加呈现先增加后减小,其最大值出现在肋间距36 mm,与肋间距12 mm相比分别增加95.14%和112.84%。分析表明随着杆体肋间距的增加,嵌入锚固杆体相邻肋间距内的树脂长度增加,树脂的受剪面积增大,因而抗剪力、拉拔力在增加;树脂破坏后体积膨胀以及轴力在径向的分力增加,使得套筒周向产生应变,直接引起树脂剪胀破坏后的位移量增加。肋间距的增加可以提高锚固性能,肋间距为48 mm时右旋螺纹钢锚杆的锚固性能最好。