关键词:
沿空留巷
超高水材料
脆性断裂
强度因子
摘要:
针对留巷充填体锚栓破断的问题,以左则沟矿2202工作面为工程背景,采用现场调研、实验室试验、力学建模和理论分析等方法分析了锚栓的破断特征和机理。研究表明,锚栓破断主要集中在尾部螺纹段,以脆性断裂为主,破坏过程分为裂纹扩展、快速扩展和瞬断3个阶段。尾部受集中载荷,为杆体强度的5~7倍,是发生破断的主要原因。引入断裂力学强度因子K,建立力学模型,计算表明尾部断裂裂纹的临界尺寸深度受预紧力以及锚杆安装角度的共同影响,分别呈正比例和反比例关系。预紧力越大,安装角度越小,临界断裂尺寸越大,杆体越不容易断裂。综合以上研究,从动压影响、锚栓材质等多个方面详细分析了破断原因,并提出了改进措施,避免了锚栓的破断,保证了留巷的成功。