基于应用的GFRP锚杆拉伸和剪切性能试验研究.pdf

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1、第19卷第1o期中国矿业VoI_19．NO．102010年i0月CHINAMININGMAGAZINE0ct2O10基于应用的GFRP锚杆拉伸和剪切性能试验研究黄军，叶义成，王文杰，王水平，鲁炳强。(1．武汉科技大学资源与环境工程学院，冶金矿产资源高效利用与造块湖北省重点实验室，湖北武汉430081；2．武钢矿业公司金山店铁矿，湖北黄石435116)摘要：为探索玻璃钢纤维增强塑料(GFRP)锚杆在矿山中的实践应用，在经典拉伸、剪切试验模型的基础上，结合GFRP复合材料独特的受力特性，对GFRP锚杆进行了改进的拉伸和剪切试验。详细介绍了拉伸试验试件锚

2、具的制作。较为准确的得到了GFRP锚杆的拉伸、剪切实验参数及破坏形态。试验结果为GFRP锚杆在矿山推广应用中，科学确定支护参数和支护操作制度提供了基础依据。关键词：金属矿山；GFRP锚杆；拉伸试验；剪切试验中图分类号：TD353．6文献标识码：B文章编号：1004—405l(2010)1O～0094—03StudyontensiletestandsheartestofGFRPboltonthebasesOfitsapplicationHUANGJun，YEYi—cheng，WANGWen-jie，WANGShui—ping，LUBing—qiang

3、(1．CollegeofResourcesandEnvironmentalEngineering，WuhanUniversityofScienceandTechnology，Hubeikeylaboratoryforefficientutilizationandagglomerationofmetallurgicmineralresources，Wuhan430081，China2．Jinshandianmine，WuhanIron&SteelGroupMinerals(Co．Ltd．)，Huangshi435116，China)Abstract：

4、InordertOprobetheGFRPanchorpracticallyapplicateinmine，andonthebasesofclassicmodeloftensiletestandsheartest，combinedwiththeuniquefeaturesofGFRPbolt，thetextrecordGFRPanchorimprovedtensileandsheartest．ThetensiletestsampleofGFRPanchorispresentedindetail．Anditgetamoreaccuratetensil

5、e&sheartestparametersandfailuremodesofGFRPbolt．TheresultscanbethefoundationofscientificallydeterminingtheparametersandoperationsystemintheapplicationofGFRPbolt．Keywords：mine；GFRPbolt；tensiletest；sheartest在锚固工程中，锚杆一般采用抗拉强度较高武钢矿业公司金山店铁矿根据采场实际情况，拟的钢材，如高强度螺纹钢筋、钢绞线或高强度钢采用力学性能较好的非金属

6、锚杆来代替传统的螺丝等。但国内外锚固工程实践表明，钢锚杆在锚纹钢锚杆，以改善锚杆支护水平和降低支护固工程中的质量问题，主要是由锚杆腐蚀引起成本。的[1]。在矿山应用方面，钢锚杆腐蚀后需进行二玻璃钢纤维增强塑料(glassfiberreinforced次补强支护，大大增加了支护成本。而钢锚杆的plymer，GFRP)锚杆是一种典型的非金属锚杆，防腐保护，使锚固工程工作量大、耗材多、施工目前已在一些煤矿的应用中获得成功，并取得了复杂；钢锚杆重量大，在生产、运输和安装过良好的经济效益和社会效益。然而，GFRP锚杆在程中劳动强度大；在巷道发生较大垮冒需要二

7、次国内金属矿山实践应用方面，尚没有工程实例。支护时，垮冒而外露的钢锚杆很难处理；钢锚杆GFRP杆材的力学性能，随材料的配比不同而有显在回采工程中难以从矿石中清除，对后续的运输著的差异，即便同成分GFRP材料和不同生产工皮带和破碎磨矿设备损坏严重。基于上述原因，艺生产的锚杆的力学性能可能差别很大，而且相关力学实验并未有统一国家或地方标准[3]。为确保收稿日期：2010—03—15使用安全，首先需对GFRP锚杆进行力学性能试作者简介：黄军(1985一)，男，研究生，研究方向：矿山安全技术。验的研究，以便科学的确定锚杆的支护参数和相第1O期黄军等：GFR

8、P锚杆在金属矿山应用中的拉伸和剪切试验研究应的施工操作制度。未发生锚杆从钢套中滑出的现象。试件的破坏形1杆体拉伸实验态为：