發(fā)布時(shí)間：2021-07-28 15:29

　　預(yù)應(yīng)力鋼棒具有預(yù)緊力等級(jí)高、延伸率高、受力狀態(tài)好等優(yōu)點(diǎn),越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于煤礦巷道支護(hù)工程中。為了進(jìn)一步探究礦用預(yù)應(yīng)力鋼棒材料力學(xué)性能,在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了礦用預(yù)應(yīng)力鋼棒拉伸試驗(yàn)、金相組織分析、沖擊韌性測(cè)試、預(yù)應(yīng)力損失試驗(yàn)、偏載試驗(yàn)、安裝推進(jìn)阻力試驗(yàn)及配套鎖具性能試驗(yàn)。結(jié)果表明:直徑20 mm礦用預(yù)應(yīng)力鋼棒拉伸時(shí)極限承載能力為422 kN,與直徑20 mm、牌號(hào)HRB335錨桿桿體相比,增幅達(dá)176%,斷后伸長(zhǎng)率平均為13.3%,為錨索斷后伸長(zhǎng)率的2.4倍,斷后呈杯錐狀斷口;鋼棒拉斷前后沖擊吸收功分別為46.0 J和23.3 J,材料組織結(jié)構(gòu)為回火索氏體,晶粒度為9.5和8.5,屬于超細(xì)晶粒度;受力長(zhǎng)度為1 230 mm和1 500 mm時(shí),預(yù)應(yīng)力損失為38.37%,和36.74%,隨著載荷的加大,預(yù)緊力損失率減小;受力長(zhǎng)度的增加,鋼棒預(yù)緊力損失率減小;偏載角度為5°、10°、15°、20°及25°時(shí),極限承載能力降幅分別為18. 3%、22. 5%、26. 4%、26. 9%及27. 5%;采用28 mm鉆孔時(shí),直徑18 mm和直徑20 mm鋼棒平均最大推進(jìn)阻力分別為179 N和453 N... 

【文章來(lái)源】：煤炭科學(xué)技術(shù). 2020,48(02)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

礦用預(yù)應(yīng)力鋼棒拉伸試驗(yàn)

圖1 礦用預(yù)應(yīng)力鋼棒拉伸試驗(yàn)1)試驗(yàn)結(jié)果表明:礦用預(yù)應(yīng)力鋼棒拉伸過(guò)程沒(méi)有明顯的屈服階段，拉伸過(guò)程主要分為5個(gè)階段:第一階段為初始承載階段，此時(shí)鋼棒初始受力，由于鋼棒與夾具間滑動(dòng)或者鋼棒初始張緊，此階段載荷與位移曲線呈非線性，且位移增加速度高于載荷;第二階段為彈性階段，此階段隨著載荷增加位移基本呈線性增加直至彈性極限;第三階段為屈服階段，當(dāng)達(dá)到彈性極限后，曲線偏離線性，發(fā)生屈服;第四階段為強(qiáng)化階段，雖然載荷仍有所增加，但增加速度遠(yuǎn)小于位移，直到鋼棒能承受最大載荷;第五階段為破斷階段，此階段鋼棒載荷達(dá)到最大值后，隨著位移進(jìn)一步增加載荷不斷降低，并很快發(fā)生破斷。

4)鋼棒拉伸時(shí)斷裂后斷口為杯錐狀斷口，杯部較粗糙，呈纖維狀，錐部區(qū)域呈淺灰色，比較光滑區(qū)，并與杯部成45°角。斷口上有3個(gè)典型宏觀特征區(qū)域，纖維區(qū)、放射區(qū)和剪切唇區(qū)，斷口中間區(qū)域?yàn)槔w維區(qū)，最外一圈為剪切唇，兩者之間為放射區(qū)，存在向外呈放射狀的微裂紋，如圖3a所示;與HRB335錨桿斷口(圖3b)相比較，發(fā)現(xiàn)鋼棒斷口上纖維區(qū)減小，放射區(qū)增大，表明材料的韌性降低，脆性增大;同時(shí)，鋼棒斷后斷面收縮率小于錨桿，說(shuō)明鋼棒延伸率小于錨桿。1.2 金相組織及晶粒度分析

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]動(dòng)載沖擊地壓巷道圍巖穩(wěn)定性多層次控制技術(shù)[J]. 焦建康,鞠文君,吳擁政,何杰.  煤炭科學(xué)技術(shù). 2019(12)
[2]跨石門開采巷內(nèi)加強(qiáng)支護(hù)技術(shù)研究[J]. 徐佑林,潘瑞凱,張瑞君.  煤炭科學(xué)技術(shù). 2019(08)
[3]節(jié)理化脆性特厚煤層巷道大變形機(jī)理及控制技術(shù)[J]. 褚曉威,吳擁政,石蒙.  煤炭科學(xué)技術(shù). 2018(12)
[4]預(yù)應(yīng)力鋼棒力學(xué)特性及其在巷道支護(hù)中的應(yīng)用[J]. 姚毅.  礦山測(cè)量. 2018(05)
[5]弱膠結(jié)圍巖動(dòng)壓影響巷道預(yù)應(yīng)力鋼棒支護(hù)技術(shù)研究[J]. 續(xù)晉紅.  礦山測(cè)量. 2017(02)
[6]強(qiáng)力錨桿桿體斷裂失效的微細(xì)觀試驗(yàn)研究[J]. 吳擁政,褚曉威,吳建星,何杰.  煤炭學(xué)報(bào). 2017(03)
[7]我國(guó)煤礦巷道錨桿支護(hù)技術(shù)發(fā)展60年及展望[J]. 康紅普.  中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(06)
[8]礦用預(yù)應(yīng)力鋼棒支護(hù)成套技術(shù)開發(fā)及應(yīng)用[J]. 吳擁政,康紅普,吳建星,范潤(rùn)喜.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2015(S1)
[9]超高強(qiáng)熱處理錨桿開發(fā)與實(shí)踐[J]. 吳擁政,康紅普,丁吉,吳建星,王強(qiáng).  煤炭學(xué)報(bào). 2015(02)
[10]錨桿構(gòu)件力學(xué)性能及匹配性[J]. 康紅普,林健,吳擁政,程蓬,孟憲志,任碩.  煤炭學(xué)報(bào). 2015(01)

碩士論文
[1]錨桿桿體的受力狀態(tài)及支護(hù)作用研究[D]. 吳擁政.煤炭科學(xué)研究總院 2009



本文編號(hào)：3308169