可接长注浆锚杆连接段破坏失效模式及参数优化
刘少伟1
张玮钰2
贺德印2
1.河南理工大学 能源科学与工程学院,河南 焦作 454000;煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心,河南 焦作 4540002.河南理工大学 能源科学与工程学院,河南 焦作 454000
摘要：目的 针对高应力软岩巷道存在变形量大、变形时间长、可锚性差等问题,目前多采用可接长注浆锚杆进行改性支护加固,如何提升其强度和抗变形能力成为控制围岩大变形的关键.为了提高可接长注浆锚杆的强度,方法 基于可接长注浆锚杆的螺纹连接特性,采用螺纹连接段工作力学性能理论分析和数值模拟相结合的方法,分析连接段的不同失效模式以及螺纹类型对锚杆力学性能的影响,对比常见不同类型螺纹的连接强度,分析连接段的连接长度、螺纹螺距和连接件外径对于锚杆强度和抗变形能力的影响.结果 结果表明:螺纹连接段失效模式可分为螺纹滑脱破坏、连接件拉断破坏和锚杆拉断破坏,不同失效模式取决于螺纹抗剪强度、锚杆与连接件的最小抗拉强度.当连接段长度较短,连接段呈现螺纹滑脱破坏时,随着连接长度增加,连接段薄弱点由螺纹截面转为锚杆螺纹根部,呈现锚杆拉断破坏.随着螺纹螺距增加,峰值载荷先上升后下降,螺距为2.0 mm时达到载荷峰值.随着连接件外径增加,螺纹连接段失效模式由连接件拉断破坏变为螺纹滑脱破坏,最后转变为锚杆拉断破坏,连接强度呈先上升后下降的趋势.结论 以外径22 mm,内径12 mm的中空注浆锚杆为例,连接长度20 mm、螺纹螺距2.0 mm、连接件外径28 mm时,锚杆连接段抗拉强度最佳,载荷峰值为118.8 kN,可以满足高应力软岩巷道的支护要求.
关键词：中空注浆锚杆锚杆支护螺纹连接螺纹螺距
分类号：TD353(矿山压力与支护)
资助基金：国家自然科学基金(52074102)河南省自然科学杰出青年基金资助项目(212300410006)河南省高校科技创新团队项目(23IRTSTHN007)
论文发表日期：2025-04-27
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 1-9 )
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