高预紧力应力均布型锚索的研制及施工工艺
侯俊领1
黄童李2
刘结高3
李垂宇2
袁琳2
李世辉3
朱修亮3
袁安营4
1.安徽理工大学,安徽 淮南 232000;攀枝花学院,四川 攀枝花 617000;安徽理工大学煤炭无人化开采数智技术全国重点实验室,安徽 淮南 2320002.安徽理工大学,安徽 淮南 2320003.淮南矿业(集团)有限责任公司,安徽 淮南 2320004.安徽理工大学,安徽 淮南 232000;安徽理工大学煤炭无人化开采数智技术全国重点实验室,安徽 淮南 232000
摘要：预紧力作为巷道支护的关键参数之一,对主动支护起着决定性作用,国内外研究表明提高预紧力可有效控制巷道变形,降低冒顶事故的发生.当锚索张拉结束卸载时,锚索回缩导致预紧力损失较大,实际施加的预紧力远低于设计值,难以发挥预应力锚索主动支护的作用.为减少预紧力损失,研制了高预紧力应力均布型锚索,构件包括高预紧力应力均布型锁具、钢绞线、托盘、支撑架等构件.高预紧力应力均布锚索能够减少锁具夹片引起的锚索回缩量和围岩损伤变形引起的锚索回缩量,减少张拉过程中预紧力损失.该安装工艺采用二次张拉结合螺母旋转预紧的方式,首次张拉与传统锚索工艺一致,二次张拉则借助支撑架辅助完成,待张拉产生缝隙后,通过旋转螺母补偿锚索在首次张拉时的回缩损失.在试验过程中,采用数字图像相关技术(Digital Image Correlation,DIC)技术研究了锚索静载拉伸过程中普通螺母和应力均布型锁具螺母的"荷载-位移"分布规律.现场实测和实验室实测发现矿用锚索在张拉过程中预紧力损失约为 35%,高预紧力应力均布型锚索张拉过程中预紧力损失仅为 10%,预紧力损失减少 25%,应力均布型锁具螺母可缓解张拉过程中螺纹副的应力集中,提高锁具螺纹的承载能力.成果在朱集矿、潘二矿及丁集矿等深部巷道应用,对巷道围岩控制效果较好.
关键词：巷道支护围岩控制预紧力数字图像相关技术应力均布型锚索
分类号：TD353(矿山压力与支护)
资助基金：国家重点实验室开放基金(SKLMRDPC19KF03)
论文发表日期：2025-11-30
在线出版日期：2025-12-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：14( 270-283 )
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