扩底补填对防止煤巷树脂锚杆滑移失效的试验研究

采用数值模拟研究扩底补填锚固系统各部件的位移、应力分布状态,结合现场试验对比分析扩底反充锚固与正常锚固相比对控制巷道变形、提高锚固能力的情况。数值模拟结果表明:扩孔最大直径越大,锚杆轴向稳定力越大,锚固系统越稳定;以施加轴向载荷150 kN为例,扩底补填锚固时钻孔围岩的最大应力值是正常锚固的2.9倍,扩底补填锚固时锚固剂的最大应力值是正常锚固的2.8倍,围岩和锚固剂的变形均小于正常锚固;5倍以上的扩底补填锚固各部件位移变化量基本相等,得出5倍扩底补填锚固的可行性最好。现场试验结果表明,扩底补填锚网支护的顶板变形总量、变形速率均小于正常支护,锚固系统的锚固能力提高了2.1倍,扩底补填对防止煤巷树脂锚杆滑移失效效果明显。

基于扩孔锚固的参数优化分析及力学性能试验研究

针对软弱煤岩体锚固性能差、锚固力低的技术难题,提出采用锚固孔扩孔锚固的方法提高锚固力;采用数值模拟方法分析了钻孔围岩、锚固剂及锚杆的力学特征,并对扩孔参数进行优化分析;结合实验室树脂锚固剂的锚固效果试验,确定了扩孔段长度120 mm,最大扩孔直径58mm为最佳扩孔参数,并研发了扩孔装置。实验室锚杆拉拔对比试验表明:扩孔锚固所能提供的抗拔力显著高于正常锚固,平均锚固力增大1.63倍,且在锚固剂与钻孔围岩脱粘后,锚固力衰减较小;扩孔段锚固体对钻孔围岩具有“压密-破坏-压密”的循环过程,表现出“延性破坏”特性,避免锚固力出现较大幅度的衰减。