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  • ISSN:0253-9993
  • CN: 11-2190/TD

《煤炭学报》

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恒阻吸能锚杆力学特性与工程应用

作者(Author):

  • 王琦
  • 何满潮
  • 许硕
  • 辛忠欣
  • 江贝
  • 魏华勇

作者单位:

  • 中国矿业大学(北京)深部岩土力学与地下工程国家重点实验室
  • 山东大学岩土工程中心

关键词:

  • 锚杆支护
  • 恒阻吸能
  • 静力拉伸
  • 动力冲击
  • 力学特性
  • 摘要
  • 论文图表
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  • 引用格式

地下工程面临大量高应力、极软岩等复杂条件,导致围岩应力集中、能量积聚,易发生围岩大变形。高强度、高预紧力、高延伸率以及高吸能特性的锚杆支护是大变形围岩的有效支护方式。传统锚杆支护存在强度低、延伸率不足等问题,支护体系易发生破断。基于此,自主研发了具有高强、高延伸率特性、可施加高预紧力的恒阻吸能锚杆,开展了新型锚杆、普通锚杆与恒阻大变形锚杆的静力拉伸与动力冲击对比试验。结果表明,在静力学性能方面,新型锚杆的屈服强度和破断强度分别为普通锚杆的2.06和1.62倍以上,具有高强、恒阻的力学特性。新型锚杆的最大力延伸率和断后延伸率分别是普通锚杆的1.52和1.26倍以上,单位长度吸收的能量是普通锚杆的3.05倍,具有高延伸率、高吸能特性。在动力学性能方面,新型锚杆的单次冲击平均位移量相比普通锚杆降低了47.0%,延伸率是普通锚杆的1.53倍,单位长度吸收的能量是普通锚杆的2.77倍,表明新型恒阻吸能锚杆具有良好的抗冲击能力和整体变形能力。恒阻吸能锚杆具有高强、高延伸率、高吸能特性,提出了恒阻吸能锚杆支护思路,并将新型锚杆在大断面隧道和深部高应力矿井现场进行了应用,现场监测结果表明,采用恒阻吸能锚杆的支护方式能够有效控制围岩变形。

王琦,何满潮,许硕,等. 恒阻吸能锚杆力学特性与工程应用[J]. 煤炭学报,2022,47(4):1490-1500. WANG Qi,HE Manchao,XU Shuo,et al. Mechanical properties and engineering application of constant resistance energy absorbing bolt[J]. Journal of China Coal Society,2022,47(4):1490-1500.
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