程 蓬,鞠文君

(1.煤炭科学研究总院开采设计研究分院,北京 100013;2.天地科技股份有限公司开采设计事业部,北京 100013;3.煤炭资源开采与环境保护国家重点实验室 (煤炭科学研究总院),北京 100013)

高强度锚杆尾部螺纹断裂受力分析

程 蓬1,2,3,鞠文君1,2,3

(1.煤炭科学研究总院开采设计研究分院,北京 100013;2.天地科技股份有限公司开采设计事业部,北京 100013;3.煤炭资源开采与环境保护国家重点实验室 (煤炭科学研究总院),北京 100013)

针对高强度高预紧力锚杆支护技术在应用过程中存在锚杆尾部螺纹脆性断裂的问题,分析了锚杆螺纹断裂形式和原因,建立了锚杆尾部螺纹受力模型。根据断裂力学理论,得出裂纹应力强度因子大小表达式,并利用 K准则,计算出在不同轴力和不同角度条件下锚杆发生断裂时裂纹临界尺寸 ac大小,并提出了防止锚杆尾部螺纹脆断的措施。

锚杆尾部螺纹;受力分析;脆性断裂

巷道支护是煤炭开采中的一项关键技术,合理、安全、可靠的巷道支护技术是实现矿井高产高效的必备条件。近年随着锚杆支护技术的发展,已逐渐认识到高预紧力是锚杆发挥及时主动支护效果的关键。目前锚杆预紧力的施加方法主要有 2种：直接法,使用专门的中空千斤顶拉伸锚杆到预定的轴向力,然后拧紧螺母,获得预紧力;间接法,通过给螺母施加较大的扭矩,锚杆获得较大的轴向力。由于直接法施工复杂,不适合快速支护的需要,目前大多数均采用间接法施加锚杆预紧力,锚杆尾部螺纹是锚杆获得高预紧力的关键部位。……