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大變形巷道螺紋鋼錨桿優化設計及應用研究
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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