基于自旋锚杆的研究分析与应用

《基于自旋锚杆的研究分析与应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、Y[094416国西姿释技太攀学位论文％数?自叠堂堑堂婴壅壁堑墨生旦一些唑型蜘唑型塑些坚盟塑!些L一——研究生姓名导师姓名、职称申请学位级别学科、专韭韦正范患共日副教援硕士学位授予单位：里墨!}垫垄堂论文题目：自旋锚杆的研究分析与应用专业：岩土工程硕士生：韦正范指导教师：惠兴田摘要(签名)丰蠡蓖．(签名)速秘L。在煤矿井巷中，回采巷道的长度占矿井巷道总长度60％以上，其服务期较短，在满足安全的前提下，应尽可能减少支护费用，降低支护成本．将锚杆进行回收不仅是节约成本的一种很好的手段，同时也可以实现资源再利用。因此，研究可回收锚杆在回采巷道中的应用具有十分重要的现实意

2、义。自旋锚杆是一种无粘结剂的可回收新型锚杆，其锚固力主要是靠刻入岩体的螺丝与岩体之间的摩擦力提供。国内外很多学者对锚杆的荷载传递机理进行了研究，得到多种锚杆荷载传递机理模型，有剪应力分布的指数函数模型、剪应力分布的高斯曲线模型等，但上述荷载传递机理模型主要是针对粘结剂的树脂锚杆或砂浆锚杆进行研究，不适用于无粘结剂自旋锚杆。本文主要对自旋锚杆在巷道支护中的荷载传递机理进行了研究，得出了如下结论：自旋锚杆螺旋段的摩阻力分布服从双曲函数模型；摩阻力分布与岩体的性质以及锚杆所受拉力的大小有密切关系。对于无粘结剂锚杆(楔缝式锚杆、涨壳式锚杆等)的锚固力，很多学者都进行了深入

3、研究，并推导出了较完整的抗拔力公式。由于自旋锚杆是一种新型锚杆，工程应用过程中，其抗拔力的确定一般都是通过现场试验和工程类比法获得。目前，南京水利科学研究院汪滨对自旋锚杆进行了试验研究，推导出了自旋锚杆在砂土中的抗拔力公式，但不适用于岩体。本文分析了单根自旋锚杆的受力特点，推导出了自旋锚杆在岩体中的抗拔力公式，得出自旋锚杆抗拔力与岩体的粘结力、摩擦角、挤压力等因素有关。通常，单根锚杆抗拔力无法满足实际工程要求，需要多根锚杆共同承担，因此要考虑群锚效应，对单根锚杆锚固力进行折减，本文针对不同锚杆间距、不同性质的岩体进行分析，拟合出群锚的折减系数。由于螺旋锚的安装过程

4、及工艺与其它锚杆不同，需要施加一定的扭矩和轴压。因此，笔者对自旋锚杆安装扭矩进行了深入研究，通过对锚叶进行分析，推导出了安装自旋锚杆所需的扭矩和轴压公式，得出自旋锚杆的安装扭矩与自身的几何形状、岩体特性和安装深度等因素有关。最后将自旋锚杆应用于东坡矿务局712切眼巷道中，通过监测施工过程中锚杆的受力状态和巷道的变形情况，证明了自旋锚杆的锚固力能达到设计要求，完全可以在巷道支护工程中推广应用。结果表明，使用自旋锚杆不仅提高了经济效益，而且节约了施工时间。关键词：白旋锚杆；传力机理；折减系数研究类型：应用研究Subject：StudyandApplicationofS

5、pinningAnchorBoltSpecialty：GeotechniqueName：WeiZhengfanInstructor：HuiXingtian(Signature)AbstractInthetunnelofcoalmine，thelengthofstopingtunnelaccountsforabove60％oftotaltunnellength,thesupportingenApellseandthesupportingcostshouldbereducedasfaraspossibleunderthesafepl研ni∞becauseofits$h

6、ort盯servicetime，andtorecycleanchorholtisnotonlyagoodmethodto鬟wethecost,butsimultaneouslyalsomaymakethe“络oIⅡ嘲lIse瓤啦Therefore,ithasextremelyimportantpracticalsignificancetostudytheapplicationofrecuperativeanchorboltinthestopingtunnel．Thespinninganchorholtisanewkindofnoll-cemen血grecupera

7、tiveanchorhoIt,whoseanchoringforceprimarilydependsonthefrictionforcebetwe宅Ttthe9吼州engravingintotherockmassandtherockmassitself．Studieshavebeenconductedtotheloadtranmfissionmechanismofanchorholtbymanydomesticandforeignscholars，andhaveobtainedmanykindsofloadtransmissionmechanismmodelsof

8、ancho