煤炭科学技术

作者：侯俊领, 李垂宇, 赵能, 杜承航, 张敦喜, 李培,

关键词：预紧力, 滚动式减摩垫片, 拉压分离型螺母, 高预紧力均布承载型锚杆,

预紧力作为锚杆支护的关键参数之一，对主动支护起着决定性作用，国内外研究表明提高锚杆预紧力可降低冒顶事故的发生，为有效提高锚杆预紧力、降低断锚、失锚的现象发生。研发了滚动式减摩垫片和拉压分离型螺母，综合采用实验室试验、理论分析、数值计算，研究了滚动式减摩垫片、拉压分离型螺母转矩-预紧力转化关系，研究了普通螺母、拉压分离型螺母预紧过程中力学响应特征。研究表明：普通锚杆预紧过程中，约有60%转矩被锚杆螺母与托盘之间的摩擦所消耗，使用滚动式减摩垫片可将摩擦消耗的转矩降低至25%，转矩-预紧力转化率提高2倍左右；普通锚杆螺母内螺纹副应力沿着远离挤压面轴向呈指数衰减，螺母内前3圈应力值较大，该范围发生明显的应力集中，为锚杆杆体断裂的危险面，使用拉压分离型螺母后螺纹副应力呈均匀分布，消除了应力集中现象，螺纹变形协调；集成滚动式减摩垫片、拉压分离型螺母等发明了高预紧力均布承载型锚杆，可将预紧力提升至2.5倍，杜绝锚杆易从螺纹段断裂的现象，在淮南矿区朱集矿得取得良好的应用效果。

来源：2022年第12期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

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