大變形巷道螺紋鋼錨桿優(yōu)化設計及應用研究
韓軍; 張明; 張懷東; TRAN; Van; Cong; CAO; Chen; REN; Ting; 趙象卓 遼寧工程技術大學礦業(yè)學院; 遼寧阜新123000; 遼寧省煤炭資源安全開采與潔凈利用工程研究中心; 遼寧阜新123000; 伍倫貢大學土木、采礦與環(huán)境學院; 新南威爾士州; 伍倫貢2520
關鍵詞：大變形巷道 錨桿外形優(yōu)化 殘余強度 厚壁理論 拉拔試驗
摘要：為了解決錢家營煤礦大變形巷道支護問題,根據錨桿外形參數研究、錨桿錨固失效模式判定和錨固力殘余強度分析,設計出一種新型錨桿.運用錨固力學厚壁理論,研究了不同圍巖強度與實驗室套筒壁厚的等效關系,并通過實驗室和現場的拉拔試驗對設計的新型錨桿和煤礦原常規(guī)左旋錨桿進行了錨固力對比測試.建立了模擬錢家營煤礦地質力學條件的錨固力測試實驗模型.實驗結果表明:彈性模量為10~30 GPa的圍巖,徑向剛度與壁厚3~10 mm的鋁套筒一致;彈性模量為30~70 GPa的圍巖,徑向剛度與壁厚3~7 mm的鋼套筒一致;新型錨桿錨固力較礦用左旋錨桿分別提高了13%和16%,吸能能力提高了15%和55%,錨固效果顯著提高,更適用于錢家營煤礦大變形回采巷道錨桿支護.
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