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作者
张霁郝兵元任兴云
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单位
太原理工大学矿业工程学院吕梁学院矿业工程系
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摘要
为了解决锚杆从锚固剂中脱锚的问题，研究了一种缓胀锚固剂，利用锚固剂的膨胀提高锚固力。通过弹性力学理论计算，推导了地应力下极限膨胀压力和安全膨胀剂掺量的计算公式；结合理论计算和扩展有限元法，得出了伊田煤业11#煤顶板的安全膨胀剂掺量；提出了膨胀剂掺量和拉拔力的关系式，并通过锚杆拉拔实验验证了膨胀剂掺量对拉拔力的影响规律。结果表明：缓胀锚固剂可以显著提高锚杆的锚固力，锚杆拉拔力随膨胀剂掺量增加而增大；针对伊田煤业11#煤顶板，确定了安全膨胀剂掺量为42%，拉拔力理论值可提升89.32%；拉拔力实测值均高于理论计算值，且随着膨胀剂掺量的增加，绝对误差与相对误差均逐渐增大，分析原因为膨胀压力加剧了机械互锁效应。
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关键词
巷道支护扩展有限元法拉拔测试围岩控制缓胀锚固剂
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基金项目(Foundation)
山西省自然科学基金资助项目（201901D111047）；
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文章目录
0引言
1缓胀锚固剂的作用机理
2地应力下极限膨胀压力的确定
2.1理论公式推导
(1）力学问题分解
(2）地应力下钻孔周围的力学问题
(3）膨胀压力下的钻孔受力
(4）力学解答的合成与分析
2.2极限膨胀压力的验证
(1）现场实测地应力
(2）岩石力学参数
(3）基于测量数据的理论计算
(4）基于XFEM的数值模拟验证
3安全膨胀剂掺量的确定
4黏结膨胀共同作用下的拉拔力
4.1纯黏结情况下的拉拔力
4.2黏结膨胀共同作用下的拉拔力
5不同膨胀剂掺量下的拉拔实验
5.1实验设计
5.2试验结论与分析
6结语
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DOI
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引用格式
[1]张霁,郝兵元,任兴云.地应力下缓胀锚固剂对锚固力提升的研究[J].煤炭技术,2024,43(11):34-38.
煤炭技术 
2024年第11期 
