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题名高预紧力均布承载型锚杆力学响应及应用
被引量：7
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作者
侯俊领
李垂宇
赵能
杜承航
张敦喜
李培
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机构
攀枝花学院钒钛学院
安徽理工大学土木工程学院
四川钛星工程科技有限责任公司
淮南矿业(集团)有限责任公司
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出处
《煤炭科学技术》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第12期92-101,共10页
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基金
四川省科技计划重点研发资助项目(2020YFS0512)
深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室开放基金资助项目(SKLMRDPC19KF03)。
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文摘
预紧力作为锚杆支护的关键参数之一,对主动支护起着决定性作用,国内外研究表明提高锚杆预紧力可降低冒顶事故的发生,为有效提高锚杆预紧力、降低断锚、失锚的现象发生。研发了滚动式减摩垫片和拉压分离型螺母,综合采用实验室试验、理论分析、数值计算,研究了滚动式减摩垫片、拉压分离型螺母转矩-预紧力转化关系,研究了普通螺母、拉压分离型螺母预紧过程中力学响应特征。研究表明:普通锚杆预紧过程中,约有60%转矩被锚杆螺母与托盘之间的摩擦所消耗,使用滚动式减摩垫片可将摩擦消耗的转矩降低至25%,转矩-预紧力转化率提高2倍左右;普通锚杆螺母内螺纹副应力沿着远离挤压面轴向呈指数衰减,螺母内前3圈应力值较大,该范围发生明显的应力集中,为锚杆杆体断裂的危险面,使用拉压分离型螺母后螺纹副应力呈均匀分布,消除了应力集中现象,螺纹变形协调;集成滚动式减摩垫片、拉压分离型螺母等发明了高预紧力均布承载型锚杆,可将预紧力提升至2.5倍,杜绝锚杆易从螺纹段断裂的现象,在淮南矿区朱集矿得取得良好的应用效果。
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关键词
预紧力
滚动式减摩垫片
拉压分离型螺母
高预紧力均布承载型锚杆
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Keywords
pretightening force
rolling anti-friction gasket
tension-compression separation nut
high pre-tightening uniform bearing anchor bolt
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分类号
TD353
[矿业工程—矿井建设]
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题名预应力螺纹钢锚杆扭矩-预紧力转化试验研究
被引量：5
- 2
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作者
侯俊领
李垂宇
赵能
张敦喜
杜承航
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机构
攀枝花学院钒钛学院
安徽理工大学土木建筑学院
淮南矿业(集团)有限责任公司
四川钛星工程科技有限责任公司
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出处
《中国安全科学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第11期55-64,共10页
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基金
四川省科技计划重点研发项目(2020YFS0512)
深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室开放基金资助(SKLMRDPC19KF03)。
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文摘
为有效提高预应力螺纹钢锚杆预紧力,降低锚杆断锚、失锚现象,对锚杆扭矩-预紧力转化关系及螺母装配过程中锚杆危险点进行理论分析,得出影响预紧力的因素以及锚杆断裂的原因;研发锚杆扭矩-预紧力转化测试工装,分别检测锚杆预紧过程中施加的总扭矩、螺纹副扭矩、托盘支承面扭矩;研发锚杆滚动式减摩垫片,通过理论分析及现场应用得出其扭矩-预紧力转化关系,降低托盘摩擦损耗对预紧力的影响;研发拉压分离型螺母,通过数值模拟和实验室试验得出其受力云图和扭矩-预紧力的转化关系,降低螺纹副变形、受力环境差对预紧力的影响。研究结果表明:滚动式减摩垫片,可降低螺母与托盘支承面的摩擦,提高扭矩-预紧力转化效率,预紧力提高2倍以上;应用拉压分离型螺母,将传统锚杆螺纹副拉压复合型的集中承载优化为拉压分离型的均布承载,显著缓和锚杆危险面和危险点的应力大小,实现螺纹副协调变形,降低断锚的现象发生。
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关键词
预应力螺纹钢锚杆
扭矩-预紧力
锚杆断裂危险点
滚动式减摩垫片
拉压分离型螺母
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Keywords
prestressed thread steel bolt
torque-prestress
bolt fracture risk point
rolling antifriction gasket
tension-pressure separation nut
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分类号
X924.2
[环境科学与工程—安全科学]
TD350
[矿业工程—矿井建设]
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