螺纹钢锚杆搅拌树脂锚固剂端部形态优化试验研究
刘少伟1
崔磊2
马念杰3
姜彦军4
李永恩5
彭博6
卢运海6
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 4540003.中国矿业大学(北京)能源与矿业学院,北京 1000834.河南省新郑煤电有限责任公司,河南郑州 4511845.神华国能集团有限公司煤炭管理部,北京 1000336.四川省煤炭产业集团公司,四川成都 610031
摘要：常用的树脂锚固剂是实现螺纹钢锚杆与围岩黏结的重要介质,其工作性能对锚固质量存在重要影响,螺纹钢锚杆端部搅拌树脂锚固剂是锚固的关键步骤.为明晰螺纹钢锚杆端部搅拌树脂锚固剂问题,基于已有成果分析了螺纹钢锚杆搅拌端部类型,重点对双楔形端部搅拌树脂锚固剂进行了力学分析,得到了加制"V"型槽双楔形搅拌端效果良好的理论基础.锚杆端部加制"V"型槽有助于锚杆端头刺入锚固剂封袋,增加锚固剂所受的旋转力,更好破坏锚固剂封袋,增强锚固剂的搅拌效果;拉拔实验发现,双楔形角在60°～75°,随着双楔形角的增大,锚杆的拉拔力有逐渐递增的趋势,在双楔形端部加制"V"型槽的螺纹钢锚杆锚固时,平均拉拔力峰值比未加制"V"型槽的提高了 22％,比传统原型锚杆提高了62％,相比于锚杆有横肋双楔形搅拌端,无横肋双楔形搅拌端的平均拉拔力峰值下降了约16％;通过高速动态非接触全场应变测试系统观察搅拌过程发现,锚杆原型搅拌端搅拌锚固剂时其封袋是被搅拌端挤压、摩擦破坏的,且破坏过程中锚固剂封袋几乎没有发生扭曲;锚杆单楔形搅拌端搅拌锚固剂时锚杆单楔形尖端从锚固剂与孔壁之间的空隙插入,将锚固剂推入孔壁的一侧进行挤压、旋转,并从锚固剂侧面破袋;锚杆双楔形搅拌端搅拌锚固剂时,双楔形端部使锚固剂封袋顶部产生凹陷、挤压、扭曲,最终使锚固剂封袋破坏,在双楔形端部加制"V"型槽后,锚固剂封袋发生更大扭曲,更有助于破坏锚固剂封袋,使树脂胶泥与固化剂充分混合,提升搅拌效率.
关键词：螺纹钢锚杆树脂锚固剂杆体端部优化锚固过程可视化
分类号：TD353(矿山压力与支护)
资助基金：国家自然科学基金(52074102)国家自然科学基金(51674098)河南省自然科学杰出青年基金资助项目(212300410006)
论文发表日期：2022-04-28
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：11( 1501-1511 )
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