锚杆锚固特性试验研究

对不同的锚杆类型在不同条件下进行锚固力拉拨试验,得出了不同类型锚杆的锚固特性,特别是对影响砂浆锚杆锚固力的各种因素,如水灰比、灰砂比、龄期、杆体强度进行了试验研究,为巷道及采场进行锚杆支护提供了试验参数。     

可回收树脂锚杆锚固段锚固特性研究

通过ANSYS模拟出锚固段与围岩接触面上剪应力τ和正应力σ的分布曲线和相应数据,得出该锚杆的主要锚固作用发生在锚固段的深部;锚固段底部处于挤压膨胀状态,由库仑准则可知,接触面上正应力提高了锚固段围岩的抗剪强度.     

树脂锚杆锚固失效的力学分析

本文提出了树脂锚杆锚固失效的四种基本模式，建立了锚固失效的力学判据，可用于分析设计锚杆直径和杆体强度。     

导波在端锚锚杆锚固段上界面的反射研究

利用有限元数值模拟研究了5~60 kHz纵向导波在端锚锚杆锚固段上界面的反射情况. 使用反射系数衡量导波在锚固段上界面反射能量的大小,反射系数越大, 即导波在锚固段上界面的反射越明显. 通过改变锚固层厚度、锚固段上界面与锚杆轴向间的楔角和锚固层的材料,研究了反射系数的变化. 结果表明,以上因素对同频率导波的反射系数影响不大;当激发波频率低于20 kHz, 反射系数较大;而频率为40 kHz时,反射系数最小. 数值模拟导波在锚固段上界面反射系数与现场测试所得结果吻合较好.     

全长锚固锚杆支护力学分析

通过对全长锚固锚杆支护机理论证分析 ,借助于塑性区半径、塑性区径向位移等计算式 ,以平衡条件和物理方程为基础 ,推导出锚杆支护参数设计计算公式 ,给出了锚杆长度、直径和材料以及粘结剂选用原则     

全长树脂锚杆锚固系统破坏的力学分析

最近，中国矿业大学和兖州矿业（集团）公司济宁三号煤矿从全长树脂锚杆的力学参数研究出发，探讨了其破坏的力学机理，找出了破坏的内在规律。     

锚杆界面力学试验及剪应力传递规律细观模拟分析

锚杆界面的应力分布及传递规律的分析对巷道围岩锚固机理的研究至关重要.通过全长锚固砂浆锚杆的室内拉拔试验,测试了锚杆杆体与砂浆黏结界面之间的轴向剪应力分布规律.从细观力学角度入手,采用PFC颗粒流软件对锚杆界面力学试验进行了数值仿真模拟.结果表明,锚杆界面剪应力在轴向方向上分布不均匀,呈先增后减的形式传递,最大值位置距离...     

基于界面力学采煤机轴承润滑特性研究

润滑是否优良对轴承失效及使用寿命影响较大,以某型采煤机轴承为研究对象,基于界面力学研究方法及类型,运用数值仿真的方法对采煤机轴承在不同润滑条件下的界面应力和油膜厚度等润滑特性进行研究和分析。研究和分析结果表明:在不同润滑条件下,采煤机轴承接触界面的界面应力和油膜厚度大小及变化不同;润滑条件越优良,界面应力和油膜厚度越均匀变化也越小,疲劳失效也越少,使用寿命越长。该研究为采煤机轴承界面及润滑特性优化改善及使用寿命延长等方面提供理论依据。     

全长可回收树脂锚杆锚固段力学特征光测法研究

杆体全长可回收锚杆锚固段的力学特征有别于普通可回收树脂锚杆,借助光弹性试验对锚杆锚固段附近围岩中最大剪应力进行了研究,得到了锚固段上剪应力的分布规律:可回收锚杆锚固段附近围岩中,最大剪应力在钻孔底部取得最大值,沿孔底至孔口方向衰减.     

全长粘结式锚杆受力特性研究

目前,全长粘结式锚杆在各种岩土工程中已得到广泛应用,但由于其锚固机理和受力特性的复杂性,使得在设计和应用上还存在一定的局限性。为此,从研究全长粘结式锚杆和围岩的作用机理入手,深入探讨其锚固机理和受力情况,推导出了全长粘结式锚杆的径向及切向锚固力,进而为全长粘结式锚杆的设计和工程应用提供了参考依据,具有重要的理论与工程实际意义。     

锚杆锚固系统在瞬态激励下的动态响应特性

在考虑内外黏性阻力和底端岩层刚度的条件下,建立了端锚锚杆的纵向振动理论模型,求解得到了不同边界条件下端锚锚杆在瞬态敲击下的加速度动态响应,并基于该理论模型对影响锚杆锚固质量的参数进行了分析.最后将理论和数值模拟结果与实验进行对比,三者吻合较好,从而验证了理论模型和数值计算结果能较准确地反映锚固锚杆的振动特性和弹性波的传播规律.     

锚索支护传力机制与应力分布的数值模拟

采用FLAC^3D对锚索预应力在巷道围岩中形成的应力场－锚索预应力场分布特征进行了数值模拟.结果表明：在一定预应力条件下,单根锚索在其周围形成了类似“心”形的压应力分布区域,压应力在锚索尾部附近最大,锚固起始处附近次之,锚索自由段中部较小.锚索锚固段附近出现了拉应力区,但拉应力值很小;多根锚索形成的压应力区相互叠加,并连成一体,形成类似“鼓”形的整体支护结构,锚索预应力及主动支护作用扩散到大部分锚固区域.锚索预应力场分布形态与锚索长度、间距、排距、安装角度、预应力的大小及组合构件有关.     

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.     

考虑围岩峰后破坏的全锚锚杆受力特性

基于中性点理论,考虑围岩峰后剪胀效应及破坏形式,推导了瞬时稳态下全长锚固锚杆轴向正应力和剪应力表达式,系统性地分析了孔口处锚杆端头轴力和残余黏聚力、剪胀系数和应变软化系数对锚杆杆体轴向正应力、剪应力以及中性点位置的影响。研究结果表明:锚杆轴向正应力沿杆体内端点至外端点呈现出先增大后减小的变化特征,且应力曲线在弹性区与峰后破坏区呈现出明显的差异性;锚杆剪应力沿杆体内端点至外端点呈现先减小后增大的变化特征,且在弹塑性交界处的连续与否与围岩剪胀系数和剪切刚度密切相关;锚杆轴向正应力和剪应力均随着残余黏聚力的增大而减小,随着剪胀系数与应变软化系数的增大而增大;同时,锚杆杆体轴向正应力和外端点侧剪应力均随着孔口处锚杆端头轴力的增大而增大,内端点侧剪应力随着端头轴力的增大而减小。中性点位置随着残余黏聚力的增大呈现出先增大后减小的变化特征,当残余黏聚力大于某一临界值时中性点位于弹性区,反之,位于峰后破坏区;此外,中性点位置也随着剪胀系数、应变软化系数的增大而减小。     

锚杆杆尾螺纹力学性能的实验研究

为提高锚杆杆尾螺纹段综合力学性能,在分析锚杆杆尾螺纹力学性能主要影响因素的基础上,对不同螺纹参数的锚杆螺纹段力学性能进行了试验研究,开发出螺纹力学性能测试试验台,加工不同公称直径、不同牙型、不同螺距等参数的螺纹段试件,进行多方案对比试验,得出不同螺纹结构参数与锚杆螺纹段力学性能的关系。试验结果表明：螺纹参数对锚杆螺纹段力学性能影响非常显著;通过减小螺纹的螺距,能够有效提高螺纹预紧力矩转化效率,并提高杆尾螺纹段的拉伸强度性能。     

采煤机破碎机行星机构轴承固定螺栓断裂分析

通过对采煤机破碎机行星机构轴承固定螺栓断口面进行分析,并结合相应螺栓的使用环境、受力情况及工作状况,分析和探讨其断裂的原因,同时提出了相应的改进措施,从而提高破碎机的承载能力,延长破碎机工作寿命,保证设备稳定运转,减少维修次数,降低维修成本。     

深井巷道围岩锚固体流变控制力学解析

围岩流变是深井巷道变形破坏的主要特征,通过相似材料无锚体及锚固体蠕变实验,得出了锚固体蠕变特征及控制模式,建立了深井巷道围岩锚固体流变控制力学模型,分析了各因素对围岩锚固体流变稳定性的影响,确定了基本锚杆支护参数,最后进行了工程算例与实测对比。结果表明：锚固体流变的基本特征有别于无锚岩体,不仅表现出锚固体位移比无锚岩体位移小,而且锚固体呈现等速蠕变阶段时间长及蠕变应力水平高的特点,且锚固体存在明显的蠕变二阶段（主要）或三阶段（次要）特征;巷道围岩锚固体流变稳定性主要与围岩所处应力水平、锚固厚度、断面尺寸及加锚弹性模量有关;合理的锚杆支护参数能够实现巷道围岩锚固体流变稳定,实测数据与理论计算较为吻合,巷道支护效果显著。     

磁致伸缩扭转导波在纤维增强塑料锚杆中的应用

针对电磁超声信号信噪比低、回波特征不明显的问题,本文对磁致伸缩扭转导波特性进行了分析,扭转导波非频散适合信号处理,且在传播过程中能量衰减较小。利用ANSYS有限元仿真软件分析了扭转导播在纤维增强塑料(FRP)锚杆内的位移、功率流特性;搭建了物理实验平台,在FRP锚杆内激励和接收磁致伸缩扭转导波信号,对采集到的回波信号进行CEEMD-LMS算法滤波;实验数据验证了数值分析结果的有效性。结果表明:磁致伸缩扭转导波在FRP锚杆内的传播功率趋向于表面,适用于FRP锚杆表面缺陷检测;经CEEMD-LMS滤波算法处理后的磁致伸缩导波信号信噪比得到提升;磁致伸缩扭转导波技术可对有周向缺陷的FRP锚杆长度、缺陷位置进行识别。     

现代信息处理技术在锚杆无损检测中的应用探讨

从激励信号和信息处理技术两方面,分析了锚杆无损检测的国内外研究现状.针对常用的信息处理技术很难解决的锚杆受力状态等锚固质量检测问题,提出了利用锚杆中导波传播的信息进行锚固质量检测的可行性,对现代信息处理技术在锚杆检测中应用的发展趋势进行了探讨.