摘要： 煤矿巷道顶板锚索容易发生拉剪破断事故,除了顶板岩层错动外,还要考虑“蝶形托板-锚索”构件间内在联系。针对此类问题,采用理论分析、数值模拟与实验室试验相结合的研究方法,提出了托板斜面挠曲变形解析式与锚索受剪力学解析式,分析了传统蝶形托板与防剪蝶形托板受压变形规律、“托板-锚索”构件间应力分布特征以及锚索防剪保护机理。结果表明:传统蝶形托板在锚具压力作用下发生弹塑性变形,托板顶部锚索孔壁沿锚索与孔壁接触面法向变形剪切锚索,在剪切力作用下,锚索外丝产生剪切损伤,直至拉剪破断。防剪托板受压变形剪切托板孔铝管,避免托板与锚索直接接触。采用增加铝制缓冲管的防剪蝶形托板,锚索破断极限由596 kN提升至616 kN,锚索最大拉伸量由50.1 mm提升至88.6 mm。

关键词: 托板-锚索”匹配性, 托板斜面挠曲变形, 锚索防剪保护机理, 锚索拉伸试验

中图分类号: 

• TD 353