采矿与安全工程学报 ›› 2025, Vol. 42 ›› Issue (3): 579-588.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2024.0032

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高阻大变形吸能结构锚杆工作性能研究

李许伟1,2,张政华1,金锋3,盛世杰1,骆宇1,窦林名1,2,马祥4,贺虎5,牟宗龙1,2   

  1. 1. 中国矿业大学矿业工程学院,江苏 徐州 221116;2. 中国矿业大学江苏省矿山地震监测工程实验室,江苏 徐州 221116;3. 中煤能源新疆天山煤电有限责任公司,新疆 昌吉 831215;4. 内蒙古仲泰能源集团有限公司,内蒙古 鄂尔多斯 017000;5. 中国矿业大学资源与地球科学学院,江苏 徐州 221116
  • 出版日期:2025-05-15 发布日期:2025-05-21
  • 通讯作者: 李许伟,E-mail: lixuwei129242@126.com,Tel: 15896427685
  • 作者简介:李许伟(1988— ),男,河南省叶县人,博士,副教授,从事冲击地压和巷道支护方面的研究。
  • 基金资助:
     国家自然科学基金项目(52274147,51974302,52227901);国家重点研发计划项目(2024YFC3013802)

Study on the working performance of high-resistance and large-deformation energy-absorbing rock bolt

  • Online:2025-05-15 Published:2025-05-21

摘要: 该研究介绍一种新型高阻大变形吸能锚杆。该锚杆通过独特的吸能结构设计,并结合注浆锚固工艺,可在高阻力状态下实现大变形并具备高吸能能力,对巷道围岩大变形展现出良好的适应性。为探究矿用螺纹钢锚杆吸能结构的工作性能,开展实验室试验。结果表明,矿用螺纹钢锚杆吸能结构呈现高阻大变形的工作特性,且随着吸能结构长度和围岩强度的增大,其稳定工作阻力增大。以100 mm长螺纹钢锚杆吸能结构为例,对高阻大变形吸能锚杆的工作性能展开理论分析,结果显示,吸能结构锚杆的高阻大变形可达米级,1 000 mm自由段行程对应的吸能能力可达190 kJ/m。此外,对吸能结构螺纹钢锚杆的工作性能进行现场初步测试。结果表明,吸能结构锚杆的高阻大变形特性会因围岩和锚固状态的差异而有较大不同。裂隙围岩中吸能结构锚杆的拉拔力整体显著低于完整围岩中吸能结构锚杆的拉拔力。在完整围岩中,吸能结构锚杆在高阻工作阶段的拉拔力波动较大,这对锚杆的稳定工作不利。在锚杆杆体自由段增加塑料包裹层,是解决该问题的有效途径。

关键词: 锚杆支护, 吸能锚杆, 吸能结构, 大变形巷道

中图分类号: