基于新型水泥基材料的全长锚固系统测试研究

杨厚强，冯晓巍，闫石磊

（1.中国矿业大学 矿业工程学院，江苏 徐州 221116；2.绍兴文理学院 土木工程学院，浙江 绍兴 312000）

当前，我国每年掘进巷道的里程数达到10 000 km，其中用锚杆进行支护的比例占八成以上，每年用于巷道支护的锚杆使用量多达上亿根[1]。由于我国地质情况比较复杂，在开发深部煤炭资源时，高应力软岩巷道分布相对广泛，在锚杆支护方面开展进一步研究仍有必要，从而丰富已有煤巷锚固理论。

按照锚固的长度，锚杆支护系统主要分为端头锚固、加长锚固和全长锚固[2]，研究表明全长锚固在对围岩变形的控制上和调控整体应力方面更具优势[3]。当前，涉及全长锚固的研究主要涉及黏结界面的理论受力分析、数值计算分析、实验室测试及现场测试。曹明等在某大断面富水硐室支护提出了结合有水泥速凝药卷端锚的全长砂浆锚索，有效解决了底板塌孔和锚固力低的难题[4]。李冲等通过理论与现场相结合的方式，得到了锚杆的轴应力、剪应力及预紧力的关系[5]；林健、任硕等人对锚杆外形尺寸进行了优化研究，解决了树脂全长锚固现场施工困难的问题，提高了工作效率[6]；韦四江等学者认为全长锚固锚杆预紧力是影响锚固体强度特性的因素之一，最终通过试验测试、现场验证得出了提高预紧力可以提高锚固系统承载力的结论[7]；Shen Baotang基于实际的软岩巷道大变形问题，提出了更好的支护理念，包括支护及时、高预紧力、全长锚固等[8]；李建忠等指出预应力场对锚杆支护应力场的作用有限，但是预紧力对支护应力场的产生和分布有极大的影响[9]；……