基于界面滑移脱黏的锚杆合理锚固长度研究

发布时间：2018-08-09 10:23

【摘要】：为确定煤巷不同围岩条件下锚杆的合理锚固长度,基于锚固剂-围岩界面滑移脱黏失效模式,推导出弹性阶段锚杆极限承载力、界面剪应力分布计算公式。在分析锚固剂-围岩界面发生滑移脱黏发生条件基础上,提出既安全经济,又能充分发挥围岩可锚性和锚杆材质性能的锚杆合理锚固长度确定原则,分析了合理锚固长度的影响因素和设计流程。研究表明,锚杆弹性极限承载力主要受锚固剂-围岩界面抗剪强度[τ]影响,界面剪切刚度K_1是临界锚固长度的关键控制因素。短锚拉拔试验测取的不同围岩条件下界面参数[τ]、K_1,可为锚杆设计载荷、合理锚固长度设计提供指导。算例分析结果表明,基于锚固剂-围岩界面滑移脱黏设计的锚杆锚固长度与目前煤巷锚杆采用的锚固长度基本一致,验证了锚杆合理锚固长度计算方法与设计流程的可行性。
[Abstract]:In order to determine the reasonable anchoring length of anchor rod in different surrounding rock conditions of coal roadway, the ultimate bearing capacity and shear stress distribution formula of anchor rod in elastic stage are derived based on the slip and debonding failure mode between anchoring agent and surrounding rock interface. Based on the analysis of the occurrence conditions of slip and debonding at the interface between the anchoring agent and the surrounding rock, the principle of determining the reasonable anchoring length of the anchor rod is put forward, which is both safe and economical, and can give full play to the anchorability of the surrounding rock and the material properties of the anchor rod. The influencing factors and design flow of reasonable anchoring length are analyzed. The results show that the ultimate elastic bearing capacity of anchor rod is mainly affected by the shear strength [蟿] of the interface between the anchoring agent and surrounding rock, and the interfacial shear stiffness K _ 1 is the key control factor of the critical anchoring length. The interface parameter [蟿] K1 measured by short anchor drawing test under different surrounding rock conditions can provide guidance for design load and reasonable anchoring length of anchor rod. The results show that the anchoring length of anchor rod based on the slip debonding design of the interface between anchor agent and surrounding rock is basically the same as that used at present in coal roadway, and the feasibility of reasonable anchoring length calculation method and design flow is verified.
【作者单位】： 中国矿业大学矿业工程学院深部煤炭资源开采教育部重点实验室;河南理工大学深部矿井建设重点学科开放实验室;
【基金】：国家自然科学基金项目(No.51474208) 河南省高校深部矿井建设重点学科开放实验室开放基金(No.2014KF-04)~~
【分类号】：TD353

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本文编号：2173780