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大直径钻孔卸压对围岩强度与锚固力影响研究

煤矿安全 2022年第1期53卷 79-84页

作者：李小彦孙德全谢风华陈蓥王兆义侯唐业山东省深部冲击地压灾害评估工程实验室山东济南250104 山东省煤田地质规划勘察研究院山东济南250104 辽宁工程技术大学矿业学院辽宁阜新123000 梁宝寺能源有限责任公司山东济宁272404

为研究大直径钻孔卸压对围岩强度与锚固力的影响作用,利用厚壁理论模型建立实验室试验与现场围岩强度变化的对应关系,为实验室测试提供理论基础;利用数值模拟分析了大直径钻孔对围岩强度的影响作用,得到梁宝寺煤矿3320工作面煤壁钻孔卸... 详细信息

为研究大直径钻孔卸压对围岩强度与锚固力的影响作用,利用厚壁理论模型建立实验室试验与现场围岩强度变化的对应关系,为实验室测试提供理论基础;利用数值模拟分析了大直径钻孔对围岩强度的影响作用,得到梁宝寺煤矿3320工作面煤壁钻孔卸压后的围岩强度减弱了20%~25%;通过实验测试,得到了现场使用的锚杆和锚固剂的力学性能;选用PVC、6061铝和20#钢不同材质的套筒分析了不同径向刚度对锚杆锚固力影响,锚固力大小介于55.4~110 kN之间;依据等效径向刚度公式,确定了直径为150 mm的卸压钻孔使锚杆锚固力弱化约为10%,为保持等效的围岩控制程度,支护强度应设计为无卸压钻孔时的1.10倍。

关键词：大直径钻孔卸压围岩厚壁理论锚固力巷道支护

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锚固力在边坡加固中的工程应用

岩土力学 2015年第2期36卷 509-514页

作者：刘华丽李宏伟朱大勇解放军理工大学江苏南京210007 合肥工业大学安徽合肥230009

假定滑面正应力分布为含有待定参数的插值函数,利用力和力矩平衡方程推导出锚固力作用下边坡安全系数显式解和给定安全系数要求的锚固力系数解析解。并把这种方法用在边坡加固的实际工程中,发现在锚固力作用下,滑面上正应力分布比较连续... 详细信息

假定滑面正应力分布为含有待定参数的插值函数,利用力和力矩平衡方程推导出锚固力作用下边坡安全系数显式解和给定安全系数要求的锚固力系数解析解。并把这种方法用在边坡加固的实际工程中,发现在锚固力作用下,滑面上正应力分布比较连续,条间力分布也比较合理,而且其方法计算过程简单,易编程实现,便于工程应用,其计算精度也在严格极限平衡法限定范围内,同时克服了传统方法导致滑面正应力反常的缺点。另外,该方法与岩土边坡动力学方法相比较,结果是一致的,说明该方法是可行的。

关键词：边坡稳定锚固力安全系数极限平衡法

基于智能拉拔测试系统的锚杆锚固力现场高效评测方法

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金属矿山 2022年第5期51卷 56-61页

作者：徐帅郭玟志纪旭波杨正明深部金属矿山安全开采教育部重点实验室辽宁沈阳110819 山东恒邦冶炼股份有限公司山东烟台264109

锚杆锚固力现场评测是锚杆支护效果评价、支护参数设计与优化的基础。为解决当前锚杆锚固力现场测试方法与设备存在的效率低、携行困难、数据采集不连续和测试过程连接复杂等问题,基于自主研发的锚杆智能拉拔测试系统,提出了锚杆现场检... 详细信息

锚杆锚固力现场评测是锚杆支护效果评价、支护参数设计与优化的基础。为解决当前锚杆锚固力现场测试方法与设备存在的效率低、携行困难、数据采集不连续和测试过程连接复杂等问题,基于自主研发的锚杆智能拉拔测试系统,提出了锚杆现场检测快速连接技术,开发了荷载—位移实时采集软件对拉拔全过程的荷载与位移数据进行智能分析与可视化。将研发的拉拔系统应用于新城金矿对锚杆现场锚固力进行评测,结果表明:长2.4 m、壁厚2.5 mm、管径差2 mm的管缝锚杆平均锚固力为61.5 kN,位移可达150 mm以上;长2.2 m、直径22 mm的端锚树脂锚杆锚固力可达230 kN,位移约120 mm;长2.2 m、直径22 mm的涨壳式锚杆锚固力可达94.5 kN,位移为25 mm。现场应用验证了锚杆智能拉拔测试系统具有便捷高效、智能分析的特点,有助于降低矿山锚杆测试成本,可为锚杆锚固力现场定量评测提供数据支撑,可为智能矿山建设、科学管理与决策提供技术支持。

关键词：拉拔测试系统智能矿山锚杆现场拉拔锚固力质量评测

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锚索锚固力影响因素的试验分析研究

岩土力学 2006年第9期27卷 1523-1526页

作者：薛亚东黄宏伟同济大学地下建筑与工程系

树脂锚索锚固力的影响因素复杂、锚固机理不完善,造成了支护参数设计不合理,甚至发生围岩加固失败。针对回采巷道顶板岩层含水状况,通过室内锚索拉拔试验,分析研究了锚索锚固长度、孔径、树脂药卷包装膜和水等对锚固力的影响规律,总结... 详细信息

树脂锚索锚固力的影响因素复杂、锚固机理不完善,造成了支护参数设计不合理,甚至发生围岩加固失败。针对回采巷道顶板岩层含水状况,通过室内锚索拉拔试验,分析研究了锚索锚固长度、孔径、树脂药卷包装膜和水等对锚固力的影响规律,总结出锚索载荷随位移变化的4种形式,以及锚索轴力分布的规律,对树脂锚索的支护参数设计及机理研究具有参考价值。

关键词：锚索锚固力影响因素拉拔试验水

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三维滑体锚固力计算方法及工程应用

岩土力学 2017年第2期38卷 501-506,516页

作者：卢坤林王运敏朱大勇中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司安徽马鞍山243000 合肥工业大学土木与水利工程学院安徽合肥230009

基于恰当的假设,构造了锚固边坡的三维滑面正应力分布,建立了一种三维滑体锚固力计算方法。首先通过类比经典土压力理论和Spencer的条间力假定,提出了条柱间作用力假设模型,并由典型条柱的平衡条件构造了滑面正应力的分布函数(含3个待... 详细信息

基于恰当的假设,构造了锚固边坡的三维滑面正应力分布,建立了一种三维滑体锚固力计算方法。首先通过类比经典土压力理论和Spencer的条间力假定,提出了条柱间作用力假设模型,并由典型条柱的平衡条件构造了滑面正应力的分布函数(含3个待定参数),再根据整个滑体的4个主要平衡条件,建立了关于3个待定参数及1个锚固力系数的线性方程组,可直接求解出预定安全系数下的锚固力系数。这种新的三维滑体锚固力计算方法的优点是计算过程简单,易于实现;满足4个主要平衡条件,精度较高。该方法已用于乌江银盘重力坝左岸边坡三维滑体的加固设计,取得了令人满意的效果,具有进一步推广应用的价值。

关键词：边坡三维滑体稳定性极限平衡锚固力

渗透作用下土体蠕变与锚索锚固力损失特性研究

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岩土力学 2017年第8期38卷 2313-2321,2334页

作者：谢璨李树忱李术才廖麒凯赵世森山东大学岩土与结构工程研究中心山东济南250061

预应力锚索广泛应用于边坡、基坑等工程中,锚固力损失是影响其锚固效应的重要方面,由于锚固力失效而导致的工程事故屡见不鲜。特别是在降雨或者地下水丰富的地区,由于渗流作用等的影响更容易引起预应力锚索锚固体等应力状态的改变,导致... 详细信息

预应力锚索广泛应用于边坡、基坑等工程中,锚固力损失是影响其锚固效应的重要方面,由于锚固力失效而导致的工程事故屡见不鲜。特别是在降雨或者地下水丰富的地区,由于渗流作用等的影响更容易引起预应力锚索锚固体等应力状态的改变,导致锚索失效引发工程事故。以滨海某基坑为研究背景,以现场监测数据为基础,建立了一种综合考虑渗透作用下土体蠕变和预应力锚索锚固力损失三维本构模型,推导出土体蠕变和预应力锚索锚固力松弛方程。基于FLAC3D软件开发了相应的计算程序,分析了滨海某基坑渗透作用下土体蠕变和预应力锚索锚固力损失特性。结果显示,数值模拟结果与现场监测数据有较好的一致性,表明所建立的模型是正确和可行的。该方法可用于分析渗透作用下的预应力锚索锚固力损失特性,为类似工程提供理论指导和分析手段。

关键词：蠕变锚固力渗流数值模拟

树脂锚固剂制备过程中搅拌参数对其主要性能的影响分析

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山西化工 2024年第4期44卷 104-107页

作者：范琳潞安化工集团有限公司古城煤矿山西长治046100

首先通过理论分析得出影响树脂锚固剂主要性能的3种主控因素分别为搅拌时间、速率和温度。然后选取350 mm超速型、350 mm快速型、600 mm中速型3种树脂锚固剂为研究对象,并采用控制变量法进行实验设计。最后通过检测不同制备条件下锚固... 详细信息

首先通过理论分析得出影响树脂锚固剂主要性能的3种主控因素分别为搅拌时间、速率和温度。然后选取350 mm超速型、350 mm快速型、600 mm中速型3种树脂锚固剂为研究对象,并采用控制变量法进行实验设计。最后通过检测不同制备条件下锚固剂的锚固力大小,确定树脂锚固剂制备过程中的最佳搅拌参数。结果显示,超速型、快速型、中速型三种树脂锚固剂的最佳搅拌时间分别为15、25、35 s,最佳搅拌速度为500、500、600 r/s。18~28℃范围内的搅拌温度对这3种树脂锚固剂的性能影响效果不大。以上结果表明,合理选择和控制搅拌参数,可以使树脂锚固剂具备较高的性能。

关键词：树脂锚固剂搅拌参数锚固力土木工程黏结强度

冻融循环对砂浆岩石锚杆锚固力影响的试验研究

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岩石力学与工程学报 2014年第3期33卷 558-566页

作者：张伟丽项伟贾海梁中国地质大学工程学院湖北武汉430074

针对春季融雪期温度周期性变化导致砂浆岩石锚杆支护结构锚固性能劣化的现象,研究冻融循环对其锚固能力的影响。利用室内模型试验得到不同冻融循环周期下锚杆位移和锚固力的大小,以及锚杆应力、围岩应力、锚杆和砂浆交结面剪应力的变化... 详细信息

针对春季融雪期温度周期性变化导致砂浆岩石锚杆支护结构锚固性能劣化的现象,研究冻融循环对其锚固能力的影响。利用室内模型试验得到不同冻融循环周期下锚杆位移和锚固力的大小,以及锚杆应力、围岩应力、锚杆和砂浆交结面剪应力的变化,从锚杆荷载传递机制出发,研究冻融循环作用下锚杆的破坏模式和影响锚杆锚固性能的主要原因。研究结果表明:冻融循环使砂浆弹性模量和强度降低,加载端砂浆破坏提前,加快了荷载向锚杆深处的传递,锚杆深处应力及锚杆与砂浆交结面的剪应力增大。冻融循环作用下锚杆极限荷载降低,变形增大,且随着冻融周期的增加,荷载–位移曲线的拐点和钢筋滑移曲线的水平段出现提前,锚杆破坏时的极限荷载降低,变形增大。

关键词：岩石力学岩石锚杆冻融循环锚固力

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套筒刚度对左旋锚杆锚固力的影响研究

采矿与安全工程学报 2020年第5期37卷 890-897页

作者：韩军张明 CAO Chen 毕作庆 CAI Ming 马双文辽宁工程技术大学矿业学院辽宁阜新123000 辽宁省煤炭资源安全开采与洁净利用工程研究中心辽宁阜新123000 澳大利亚伍伦贡大学土木、采矿与环境学院新南威尔士伍伦贡2522 劳伦森大学工程学院安大略萨德伯里P3E 2C6

实验室短拉拔试验是锚固力学机理分析与锚杆支护技术研究的重要试验手段之一。为了研究套筒径向刚度与锚杆锚固力的关系,分别使用内径皆为30 mm、壁厚31 mm的PVC套筒、壁厚5.8 mm的铝套筒、壁厚5.5 mm和7.0 mm的钢套筒,对肋间距12 mm和4... 详细信息

实验室短拉拔试验是锚固力学机理分析与锚杆支护技术研究的重要试验手段之一。为了研究套筒径向刚度与锚杆锚固力的关系,分别使用内径皆为30 mm、壁厚31 mm的PVC套筒、壁厚5.8 mm的铝套筒、壁厚5.5 mm和7.0 mm的钢套筒,对肋间距12 mm和48 mm的矿用左旋螺纹钢锚杆进行实验室套筒拉拔试验,得到肋间距12mm和48mm的左旋锚杆在不同套筒(围岩)径向刚度下的拉拔曲线与锚固力数据。研究表明:1)通过厚壁理论计算,建立了实验室内PVC、6061铝和20钢共3种不同材料及适当壁厚的套筒与现场不同围岩刚度对应的仿真方法;2)通过对锚固力与套筒(围岩)径向刚度数据拟合,得到锚固力与不同巷道围岩刚度的类比关系公式,并采用此公式对其他围岩性质下的锚固力进行了计算;3)对于同一肋间距的锚杆,随着套筒径向刚度增加,锚固力不断增大至理论最大值,且套筒(围岩)径向刚度为0时的锚固力值与锚固剂力学参数有关,与围岩性质等因素无关;4)在弹性阶段内,对于锚固于同一刚度套筒的试件,其肋间距越大,锚固力越大。本次试验结果为现场不同煤矿条件的应用提供了理论依据,对现场锚固力的测试具有借鉴意义。

关键词：左旋锚杆短拉拔试验套筒径向刚度锚固力肋间距