基于锚索剪应力分布规律的新型高强锚索束应用研究

李桂臣^1,2，孙辉³，张农^1,2，蒋作函^1,2，张中立^1,2

1. 中国矿业大学矿业工程学院2. 中国矿业大学深部煤炭资源开采教育部重点实验室3. 重庆安全技术职业学院

摘 要：根据弹性理论,利用Kelvin问题推导了预应力锚索锚固剂与孔壁围岩之间剪应力分布的数学解析式,揭示了剪应力分布规律:在弹性条件下剪应力分布范围较小,主要分布在锚固段沿轴向0~1.0 m,且在0.10~0.25 m内迅速增大到极值,之后沿轴向缓慢减小趋近于0。根据剪应力非均匀分布的特殊规律,通过理论计算与现场试验,研发了适用于煤矿深井复杂条件的矿用新型高强锚索束结构,计算并确定了锚固段的合理长度,给出了锚索束施工过程,在芦岭煤矿Ⅱ82运输上山修复工程中得到了成功应用,实现了围岩变形的稳定控制。

关键词：剪应力;分布规律;锚固长度;锚索束;