张拉高预紧式锚固体强度强化机制研究及工程应用

作者

于振子张波李梦龙王广辉王襄禹
单位

中国平煤神马集团炼焦煤资源开发及综合利用国家重点实验室平顶山天安煤业股份有限公司煤炭开采利用研究院中国矿业大学矿业工程学院
摘要

针对平煤四矿己15-23090运输巷扩帮后锚杆无法重复预紧、锚固体强度减弱等问题,提出了新型张拉预紧式锚杆配套设备,研究预紧力对锚杆锚固性能的影响。通过数值模拟、单轴压缩试验,分析不同预紧力下,岩体强度及内部裂隙发育特征得出:（1）张拉高预紧式锚固体可有效提高岩体的峰值强度和残余强度,增强其极限承载能力;（2）高预紧力能约束内部张拉和剪切裂隙的发育,提高了岩体的整体性。巷道试验后,张拉锁具使锚杆预紧力普遍达到60kN以上,使用锁具紧固锚杆后,巷道帮部位移量比原支护方式减少了44.3%,解决了扩帮后锚杆因尾部螺纹长度不足而无法重复预紧的问题,降低了施工强度及支护成本。
关键词

锚杆支护围岩控制预紧力巷道扩修数值模拟
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金（52074239）；
文章目录

1 工程背景
2 张拉预紧式锚杆配套研发
2.1 张拉锚杆锁具结构设计
2.2 张拉千斤顶设计结构设计
3 高预紧力张拉锚固的围岩强度强化机理模拟
3.1 数值模拟计算模型
3.2 锚固分离体单轴抗压模拟结果分析
3.2.1 高预紧式锚固体强度强化作用分析
3.2.2 锚固体内部破坏特征分析
4 工业性实验
4.1 张拉锁具锚杆配套现场施工
4.2 巷道位移监测
5 结论
引用格式

于振子,张波,李梦龙,王广辉,王襄禹.张拉高预紧式锚固体强度强化机制研究及工程应用[J].煤炭工程,2022,54(02):105-109.
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图(8) / 表(0)

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