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螺纹钢锚杆搅拌树脂锚固剂端部形态优化试验研究 被引量:5
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作者 刘少伟 崔磊 +4 位作者 马念杰 姜彦军 李永恩 彭博 卢运海 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期1501-1511,共11页
常用的树脂锚固剂是实现螺纹钢锚杆与围岩黏结的重要介质,其工作性能对锚固质量存在重要影响,螺纹钢锚杆端部搅拌树脂锚固剂是锚固的关键步骤。为明晰螺纹钢锚杆端部搅拌树脂锚固剂问题,基于已有成果分析了螺纹钢锚杆搅拌端部类型,重点... 常用的树脂锚固剂是实现螺纹钢锚杆与围岩黏结的重要介质,其工作性能对锚固质量存在重要影响,螺纹钢锚杆端部搅拌树脂锚固剂是锚固的关键步骤。为明晰螺纹钢锚杆端部搅拌树脂锚固剂问题,基于已有成果分析了螺纹钢锚杆搅拌端部类型,重点对双楔形端部搅拌树脂锚固剂进行了力学分析,得到了加制“V”型槽双楔形搅拌端效果良好的理论基础。锚杆端部加制“V”型槽有助于锚杆端头刺入锚固剂封袋,增加锚固剂所受的旋转力,更好破坏锚固剂封袋,增强锚固剂的搅拌效果;拉拔实验发现,双楔形角在60°~75°,随着双楔形角的增大,锚杆的拉拔力有逐渐递增的趋势,在双楔形端部加制“V”型槽的螺纹钢锚杆锚固时,平均拉拔力峰值比未加制“V”型槽的提高了22%,比传统原型锚杆提高了62%,相比于锚杆有横肋双楔形搅拌端,无横肋双楔形搅拌端的平均拉拔力峰值下降了约16%;通过高速动态非接触全场应变测试系统观察搅拌过程发现,锚杆原型搅拌端搅拌锚固剂时其封袋是被搅拌端挤压、摩擦破坏的,且破坏过程中锚固剂封袋几乎没有发生扭曲;锚杆单楔形搅拌端搅拌锚固剂时锚杆单楔形尖端从锚固剂与孔壁之间的空隙插入,将锚固剂推入孔壁的一侧进行挤压、旋转,并从锚固剂侧面破袋;锚杆双楔形搅拌端搅拌锚固剂时,双楔形端部使锚固剂封袋顶部产生凹陷、挤压、扭曲,最终使锚固剂封袋破坏,在双楔形端部加制“V”型槽后,锚固剂封袋发生更大扭曲,更有助于破坏锚固剂封袋,使树脂胶泥与固化剂充分混合,提升搅拌效率。 展开更多
关键词 螺纹钢锚杆 树脂锚固剂 杆体端部优化 锚固过程可视化
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矿用树脂锚固剂固胶比与锚固性能关系 被引量:19
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作者 刘少伟 何亚飞 +3 位作者 付孟雄 姜彦军 李永恩 范凯 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期3819-3832,共14页
固胶比是树脂锚固剂制作时重要的指标,决定树脂锚固剂性能的优劣。针对树脂锚固剂在工程上的广泛应用,发现树脂锚固剂中树脂胶泥与固化剂配比对其工作性能存在重要的影响。为得到不同类型矿用树脂锚固剂的最佳固胶比,提升其工作性能,基... 固胶比是树脂锚固剂制作时重要的指标,决定树脂锚固剂性能的优劣。针对树脂锚固剂在工程上的广泛应用,发现树脂锚固剂中树脂胶泥与固化剂配比对其工作性能存在重要的影响。为得到不同类型矿用树脂锚固剂的最佳固胶比,提升其工作性能,基于树脂锚固剂固化反应机理,采用数值模拟、实验室试验以及现场工程试验相结合的方法,研究了不同类型不同固胶比树脂锚固剂的锚固性能,得到了不同类型树脂锚固剂最佳固胶比例关系。结果表明:中速树脂锚固剂固胶比为2%(对照组),4%,6%,8%和10%时,锚固工作时在锚杆横肋、锚固剂与锚杆横肋下表面接触区域均出现了不同程度的应力集中,应力峰值均在该区域;与对照组相比,随着固胶比逐渐增大,锚杆应力以及锚固剂剪应力峰值也逐渐的增大,且在固胶比为8%时两者应力值峰值达到最大。同理,对煤矿常用的超快、快速、中速3种树脂锚固剂依次进行固胶比与锚固力关系实验室试验,发现中速树脂锚固剂在固胶比为8%时锚固力峰值平均值最大,与对照组相比,其锚固力提升了23.70%;超快、快速树脂锚固剂在固胶比分别为8%,4%时锚固力峰值平均值最大,与对照组相比,锚固力分别提升了39.24%,7.35%。在煤矿巷道进行不同类型及固胶比的锚固试验得出,超快、快速、中速3种不同类型树脂锚固剂最佳固胶比分别为8%,4%,8%,为树脂锚固剂的配制以及选择提供了参考依据。 展开更多
关键词 树脂锚固剂 固胶比 锚固力 锚固性能 拉拨试验
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