自旋锚杆在煤巷支护中的应用

为解决象山煤矿围岩破碎煤巷支护中树脂锚杆钻孔易塌孔、安装失效率高等难题,引进了自旋锚杆支护技术,分析了自旋锚杆的结构特点和作用机理。对拉拔力进行理论计算,由拉拔试验结果得知,不同长度的锚杆理论计算值与实测值平均误差在8%左右。在此基础上,针对北二采区5号煤运输下山采用自旋锚杆支护技术,并对其应用成果进行数值模拟分析和现场试验,结果表明:自旋锚杆安装成功率达95%;增阻快,当围岩变形为5 mm时,锚固力已增至33 kN左右,并随着围岩变形进一步增加;围岩变形量小于20 mm,证明自旋锚杆支护技术有效控制了该煤层巷道围岩变形。

土层自旋锚杆锚固技术研究

在对砂土层螺旋锚杆进行锚固机理分析的基础上,把锚叶阻力和砂土摩擦阻力结合考虑,对原来螺旋锚杆的锚固段进行改进。采用高密度挤压摩擦锚固的理念设计锚杆和自攻旋进安装工艺。通过在西安地区5个典型的砂土层进行可行性试验后设计出适合砂土层的自旋锚杆。在西安地铁2#线TJSG-4标段的基坑支护中经过工业试验,证明了理论与实践的可靠性。

自旋锚杆安装扭矩与锚固力关系研究

依据原地旋转模型和圆筒形模型,研究了自旋锚杆安装扭矩与锚固力的关系,指出两者均随锚叶直径的增大而增加。结合西安地铁2号线张家堡标段基坑工程,对自旋锚杆进行试验,试验结果表明:在不改变自旋锚杆自身参数情况下,安装扭矩与锚固长度呈线性关系,锚固力与锚固长度呈抛物线关系;当锚固长度一定时,锚固力和安装扭矩基本上呈线性关系。指出可以在工程应用中直接通过安装扭矩反映锚固力大小。

自旋锚杆荷载传递机理的数值模拟分析

自旋锚杆是一种作用机理及结构与普通锚杆均有所不同的新型锚杆,其锚固力由锚杆杆体上的螺丝刻入岩体中,形成多点接触摩擦力所提供的。对新型锚杆采用三维快速拉格郎日分析(FLAC3D)方法进行了数值模拟分析和现场试验,试验表明,自旋锚杆支护不仅保持了巷道的稳定,而且提高了速度,节约了支护成本,技术、经济效益十分显著,且有广阔的推广应用前景。

土层含水率对自旋锚杆锚固力的影响

利用自旋锚杆结构上的特点以及它独特作用原理,分析影响锚杆锚固力的因素,主要有土体粘聚力和内摩擦角。但是在应用过程中,发现土层的含水率对自旋锚杆的锚固力有较大的影响。通过现场试验和理论分析发现,土层含水率是通过影响土体粘聚力和内摩擦角来影响锚固力的,最后得出自旋锚杆的锚固力在一定范围内随着含水率的增加而减小,并且当土层的含水率达到一定的数值时,锚杆的锚固力就出现突然减小的现象,而且接近指数形式的减小。

端锚自旋可伸长式锚杆的研究与设计

端锚自旋可伸长式锚杆是一种新型的煤矿巷道围岩支护技术,主要应用于破碎围岩巷道的支护工程,以采用增大摩擦阻力与弯曲可伸长共同作用为设计理念。分析了端锚自旋可伸长式锚杆的设计思路,介绍了端锚自旋可伸长式锚杆的支护特点,阐述了端锚自旋可伸长式锚杆的支护设计,通过数值模拟分析结合工业试验,验证了端锚自旋可伸长式锚杆的应用可行性。

自旋式土层锚杆在西安地铁中的应用

自旋锚杆作为一种安全可靠、经济可行、快速简便且可回收复用的基坑支护新技术,已在深基坑开挖支护过程中得到应用。结合西安地铁2号线深基坑自旋锚杆支护技术的应用,介绍了自旋式锚杆的结构、锚固原理、工程特点,分析了自旋锚杆在地铁深基坑中的受力性能。通过试验锚杆计算值与实测值的对比分析,确定了自旋式锚杆的参数,为进一步研究深基坑自旋锚杆支护力学性能及稳定问题打下了良好的基础。

自旋快速安装锚杆数值模拟分析及应用

利用ANSYS模拟自旋快速安装锚杆在不同的螺距、螺丝直径以及在锚杆钻孔孔径不同情况下的锚固力,得出应力云图和塑性应变图。通过分析,最后确定合理的锚固力,这种方法与工程实际情况十分吻合,对工程有很好的指导作用。

基坑工程自旋式可回收土锚设计和应用

作为一种新型的基坑支护措施，自旋式可回收土锚在西安地铁基坑中使用，该种土锚采用等间距螺旋式锚叶，在安装过程中进行排土，对土层扰动较小。本文给出土锚的结构设计、详细的下锚方法和回收方法。通过对土锚的拉拔试验，证明了在西安地区自旋式可回收土锚完全可以满足基坑支护要求。

煤矿巷道高预应力可协调变形锚固体系的应用与研究

随着煤矿资源逐渐向深部巷道发展,普通的锚杆支护已不能满足大变形软岩巷道的支护要求。因此,作者提出了高预应力可协调变形锚固体系,它包括了平直自旋锚杆、大开孔蝶形托盘和单面球形螺母。分别对该体系的设计思路、力学特性和工程特点进行了论述,应用FLAC^(3D)软件对该锚固体系进行了数值模拟分析。在试验巷道进行了工程实践,监测数据表明巷道顶板下沉量的最大值为97mm,两帮移近量最大值为161mm,证明了锚固体系的可靠性,为今后此类型巷道支护设计提供了参考。

自旋式锚杆抗拔力计算理论

锚杆的抗拔力在工程中是至关重要的技术参数,在锚固工程中它关系到锚固体系的安全,在设计中是主要的技术参数。随着自旋式锚杆在煤巷中得以广泛的应用,但自旋锚杆的工艺和应用支护机理和传统锚杆均有所不同,根据自旋锚杆的结构特点和作用机理对其抗拔力的计算理论作进一步的探讨,对实际工程起一定的参考作用。