波纹管式锚杆预紧扭矩监控装置的研究

为能控制锚杆施工过程中预紧扭矩的大小,保证锚杆支护的安全可靠性,设计了一种通过观察充液波纹管压力表值达到对锚杆预紧扭矩进行实时监控的装置,该装置观测方便且无需电源供电。经ANSYS对波纹管刚度、强度进行静态分析,并通过试验得到压力-扭矩对应关系。结果表明,充液波纹管压力与扭矩基本保持线性关系,测量精度高及环境适应性强,具有一定的实用价值。     

扭矩倍增器传动效率与锚杆预紧扭矩关系的研究

锚杆预紧扭矩作为锚杆支护质量的重要指标,受施工器具及施工条件影响较大。根据锚杆预紧回路搭建其AMESim模型,通过理论及仿真分析,对不同摩擦状态下的扭矩倍增器传动效率进行分析,并结合井下试验验证。结果表明:煤粉进入扭矩倍增器可导致扭矩传动效率降低30%,损失高达200 N·m。     

端锚金属锚杆扭矩与拉力的关系及影响因素

通过试验对端锚金属锚杆扭矩与拉力的关系进行了探讨。论述了扭矩与拉力关系对保证锚杆支护性能的重要性及影响此关系的因素，指出现行工程实际中普遍采用的用扭矩控制锚杆预拉应力的方法并不是一个好的控制手段，应采用无损锚锚杆能力装置进行监测。     

锚杆安装扭矩计算模型的研究

基于锚杆安装扭矩作功用于围岩压缩、螺纹间摩擦发热、及螺母托盘间摩擦发热、杆体伸长而耗功的分析,建立了锚杆安装扭矩作功方程,解析得出了螺母、托盘4种接触类型的锚杆安装扭矩的理论解,为锚杆支护设计及施工、管理提供了理论依据.     

锚杆安装扭矩计算模型的研究

本文基于锚杆安装扭矩作功用于围岩压缩、螺纹间摩擦发热、及螺母托盘间摩擦发热、杆体伸长而耗功的分析，解析得出螺母、托盘4种接触类型的锚杆安装扭矩的理论解，为锚杆支护设计及施工、管理提供了理论依据。     

锚杆预紧扭矩转化效率主控因素分析

为研究锚杆预紧扭矩与预紧力转化规律，通过理论分析和现场试验，系统研究了转化效率主控因素，并基于数值模拟结果对锚杆预紧扭矩进行参数优选。研究结果表明：同一预紧扭矩下，随螺母与螺纹间摩擦因子、螺母与垫圈间摩擦因子增大，锚杆预紧力均随之减小，且减小速率呈降低趋势。对于细牙全螺纹锚杆和左旋无纵筋锚杆，当预紧扭矩超过400 N·m时，预紧力增幅随预紧扭矩增加而变缓，继续施加预紧扭矩获得的预紧力增量较小。锚杆直径越大，预紧扭矩转化效率越低，锚杆螺距越小，预紧扭矩转化效率越高。当预紧力达到80 kN时，直径18 mm细牙全螺纹锚杆和直径20 mm左旋无纵筋锚杆对应的预紧扭矩分别为408 N·m和429 N·m。研究成果对锚杆支护理论完善及支护参数选取具有一定实用价值。     

锚杆的扭矩-张力比例对顶板锚杆系统的影响

早在50年代就开始使用扭矩扳手给胀壳式锚杆系统施加一定量的实际载荷。超声测量系统和液压扭矩扳手的出现使美国矿山局(U.S.Bureau of Mines)可以更准确地在实验室和现场进行锚杆的扭矩-张力测量。结果表明,人们对使用扭矩扳手给锚杆施加的初始预载荷估计得过高,超过预计载荷的45％。造成这种差别的主要原因是在垫板和锚杆螺栓头之间产生摩擦。在使用支护系统防止联接件之间相对滑动或使用锚杆象大型弹簧那样卡住两个或两个以上的部件时,这些参数变得极其重要。本文介绍了克服摩擦损失的方法和一种用来确定胀壳式锚杆和综合锚杆的实际扭矩-张力比例的实验方法。     

锚杆螺纹结构与扭矩-预紧力转化关系试验研究

锚杆预紧力是锚杆发挥其主动支护效果的关键。为提高矿井巷道支护锚杆的预紧力,研究了螺纹螺距、牙高、形状对锚杆扭矩-预紧力的转化关系规律;选取了不同锚杆螺纹螺距、螺纹牙高、螺纹形状,通过试验研究螺纹结构对锚杆扭矩-预紧力转化的影响。结果表明:螺纹螺距越大,螺纹牙高越大,锚杆扭矩-预紧力转化率越低;三角形螺纹锚杆的扭矩-预紧力转化率较高。矿井巷道使用锚杆时,为提高锚杆扭矩-预紧力转化效果,可以选取螺纹螺距1.0mm、螺纹牙高0.2mm、螺纹形状为三角形的锚杆。     

锚杆安装扭矩转化率影响因素分析

为确定锚杆安装扭矩转化率的影响因素，通过现场试验，比较相同类型螺母在有无安装配件和相同配件配置、不同类型螺母在安装时锚杆安装应力与安装扭矩对应关系，分析锚杆在有无锚杆安装配件或不同形状、不同材质、不同阻尼方式条件下的螺母对扭矩转化率的影响。结果证明：安装减摩装置可有效提高锚杆安装扭矩转化率；达到相同预紧力时，采用六方法兰压盖锻打螺母较其他类型螺母所需要的安装扭矩最小，扭矩转化率较高。     

手持式气动帮锚杆扭矩扳手

为了解决手持式气动帮锚杆钻机帮部扭矩不足的问题,因顶部锚杆机技术使用比较成熟,运用顶部锚杆机改制成手持式气动帮锚杆扭矩扳手,通过现场实际应用,可有效解决帮部锚杆扭矩不足问题,满足高预应力锚杆支护的要求,且使用方便,提高工作效率,是弥补手持式气动帮锚杆钻机帮部扭矩不足的有力帮部扭矩工具。