地应力下缓胀锚固剂对锚固力提升的研究

为了解决锚杆从锚固剂中脱锚的问题,研究了一种缓胀锚固剂,利用锚固剂的膨胀提高锚固力。通过弹性力学理论计算,推导了地应力下极限膨胀压力和安全膨胀剂掺量的计算公式;结合理论计算和扩展有限元法,得出了伊田煤业11#煤顶板的安全膨胀剂掺量;提出了膨胀剂掺量和拉拔力的关系式,并通过锚杆拉拔实验验证了膨胀剂掺量对拉拔力的影响规律。结果表明:缓胀锚固剂可以显著提高锚杆的锚固力,锚杆拉拔力随膨胀剂掺量增加而增大;针对伊田煤业11#煤顶板,确定了安全膨胀剂掺量为42%,拉拔力理论值可提升89.32%;拉拔力实测值均高于理论计算值,且随着膨胀剂掺量的增加,绝对误差与相对误差均逐渐增大,分析原因为膨胀压力加剧了机械互锁效应。