采矿与安全工程学报 ›› 2026, Vol. 43 ›› Issue (1): 84-93.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2024.0088

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U型钢支架搭接段承载滑移机制及抗滑特性实验研究

王其洲1,2,3,李志1,2,3,刘高强1,2,3,李宁1,2,3,叶海旺1,2,3,雷涛1,2,3,刘然1,2,3,黄玉书1,2,3
  

  1. 1. 武汉理工大学关键非金属矿产资源绿色利用教育部重点实验室,湖北武汉430070;
    2. 武汉理工大学矿物资源加工与环境湖北省重点实验室,湖北武汉430070;
    3. 武汉理工大学资源与环境工程学院,湖北武汉430070
  • 出版日期:2026-01-15 发布日期:2026-01-10
  • 通讯作者: 王其洲,E-mail: wqz_whut@126.com,Tel: 027-87215292
  • 作者简介:王其洲(1986— ),男,山东省青州市人,博士,副教授,博士生导师,从事巷道围岩控制理论与技术等方面的研究。
  • 基金资助:
     国家重点研发计划项目(2022YFC290400301);国家自然科学基金项目(51704218)

Experimental research on bearing-slippage mechanism and anti-slippage features of overlap segment of U-steel support

  • Online:2026-01-15 Published:2026-01-10

摘要: 针对矿用U型钢支架搭接段承载缩动特性,通过平直搭接段轴向加载实验与理论分析,研究搭接段抗滑荷载变化规律和宏观滑移特征,阐明卡缆数量、螺母预紧扭矩对抗滑荷载、滑移变形及螺栓-螺母荷载的影响规律,剖析两因素的作用实质,揭示搭接段缩动增阻全过程,并从增大接触面摩擦因数、优化螺栓-螺母结构和配合形式、改善接触面法向荷载分布特征等角度,提出搭接段摩擦增阻措施建议。研究表明:搭接段承载滑移过程分为弹性增阻、小位移增阻和大位移恒阻3个阶段,其中小位移增阻阶段的荷载-位移关系呈现规律性极强的周期波动型递增特征;卡缆数量对各阶段临界抗滑荷载和后两阶段缩动增阻规律影响显著,促使宏观变形特征由低阻滑移向高阻缩动特征转变;施加螺母高预紧扭矩,能显著提高特征点荷载极限值,缩短小位移增阻阶段对应的位移区间,延长搭接段摩擦增阻作用时间,减小缩动变形速率,充分发挥型钢接触面的抗剪性能。

关键词: U型钢, 搭接段, 抗滑性能, 摩擦刚度

中图分类号: