锚杆附件力学性能匹配性研究

吴 拥 政

(1.中煤科工开采研究院有限公司，北京 100013；2.煤炭科学研究总院 开采设计研究分院，北京 100013；3.天地科技股份有限公司 开采设计事业部，北京 100013；4.煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室，北京 100013)

0 引 言

锚杆支护是目前我国煤矿巷道主体支护方式[1]，其支护附件主要包括锚杆杆体、螺母、托板、调心球垫、减摩垫片等。影响巷道支护效果的因素很多，其中支护附件力学性能的匹配性是实现锚杆支护能力充分发挥的关键影响因素。近年来，由于巷道赋存地质条件日益复杂，传统低强度支护材料难以满足现场工程要求，国内相关单位相继开发出高强度锚杆、热处理锚杆、预应力钢棒等高强度支护材料[2-3]。作为锚杆支护材料的重要组成部分，锚杆附件也得到了快速发展。但由于普遍重视锚杆杆体材料开发，对锚杆附件的重视度不够，多个矿区出现了由于附件不合理或不匹配，导致附件破坏失效，严重影响了巷道支护效果。对于锚杆杆体及附件，我国学者开展了大量研究。姜铁明[4]开展了锚杆构件(杆体、托盘、锚固剂)支护作用机制研究，分析了不同支护构件对巷道支护效果的影响；康红普等[5]对锚杆构件力学性能及匹配性进行了系统研究，研究了锚杆各构件包括杆体、螺纹段、托盘、调心球垫及减摩垫圈的力学性能，认为锚杆各构件力学性只有相互匹配，才能充分发挥锚杆的支护作用。另外，煤炭科学研究总院开采研究分院自2005年起，对锚杆支护构件力学性能、支护作用、各构件间的相互匹配性等进行了系统研究，其研究成果主要集中在3个方面：①锚杆支护构件的合理结构、尺寸及材质。……