新型锚杆预紧装置研究

孙雪峰^1,2,3，李树清^1,2，汤铸⁴，李洪生^1,2，曾赤^1,2

1. 湖南科技大学煤矿安全开采技术湖南省重点实验室2. 湖南科技大学能源与安全工程学院3. 葛洲坝集团水泥有限公司4. 六盘水师范学院

摘 要：锚杆预紧力不足是制约煤矿巷道锚杆支护效果和顶板安全的重要问题.基于滚动摩擦原理,提出了一种新的锚杆预紧装置,介绍了其结构和相应的使用方法.建立了锚杆螺母与垫板相互作用的力学模型,得到了锚杆螺母在拧紧过程中的摩擦力矩计算表达式,得到了采用"减摩器"条件下螺母与垫板之间摩擦力矩计算表达式.应用锚杆拧紧扭矩与锚杆预紧力的关系分析了该锚杆预紧装置对提高锚杆预紧力的效果.制作了锚杆预紧装置,并在锚杆实验平台上进行了预紧实验,结果表明该装置可以提高锚杆预紧力,且随着锚杆预紧扭矩的增加预紧力提升幅度相应增加.在现场进行了试用,取得了较好的应用效果.

关键词：锚杆预紧装置;预紧力;减摩器;摩擦力矩;预紧实验;