新型动载自锁防松螺纹锚杆研制

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1、义煤集团公司二0一0年科技计划项目立项建议书项目名称：新型动载自锁防松螺纹锚杆研制申请单位（盖章）：义煤集团常村煤矿起止年限：2011年3月~2011年12月联系电话：联系人：电子信箱：2011.1一、项目的意义和必要性（项目研究的重要性和紧迫性、国内外同类研究进展情况、本项目对促进集团公司发展工作的作用和意义）义煤集团常村煤矿目前在采准巷道的支护中，正在全面推广“全螺纹锚杆支护技术”，正在常村矿的巷道支护中发挥着极大的作用。但是，采用全螺纹锚杆支护的应用技术，还存在着一些弊端。主要是端头紧固螺帽在初次上紧时，

2、紧固效果较好。但在使用一段时间后，大都变的比较松弛，使锚杆起不到锚固作用。这是因为目前的全螺纹锚杆由于无自锁功能，在使用时因交变动载荷会出现受力退丝现象。这种现象已严重影响着锚杆的锚固质量，甚至导致锚杆支护失效，已经成为巷道支护中全螺纹锚杆支护技术的一个瓶颈。本项目研究拟由常村煤矿与河南理工大学合作，将河南理工大学所研究的“动载自锁螺纹控制技术”应用到常村煤矿的全螺纹锚杆支护技术中。“动载自锁防松螺纹控制技术”是在螺帽与螺杆的配合中使用两种不同参数的特殊螺纹，控制螺纹运动只能做单向运动，不能做逆向运动。目前，防

3、松技术已在一些控制仪器和特殊需要的场合进行了运用，但动载防松螺纹在国内还属研究阶段，在煤矿螺纹锚杆上运用，还是首次。全螺纹锚杆支护技术已在义煤集团的各矿得到了广泛的应用，螺纹锚杆的退丝问题已成为制约该项技术全面推广的一个瓶颈。本项目研究与应用不仅对常村煤矿的全螺纹锚杆支护使用有重要的作用，而且对义煤其它矿的类似情况也有全面推广的积极意义，由此而产生的经济及安全效益更将会使显而易见的。由于该技术比较新颖，且在煤矿井下使用尚属首次，预计研究成功后，可申请河南省乃至国家的高级别奖项。二、主要研究内容、试验内容和技术关

4、键（研究内容和需要解决的关键技术问题，包括技术途径，并经技术经济论证，提出技术经济可行性报告）1本项目的主要研究内容及技术途径⑴动载防松自锁螺纹控制技术应用于大扭力载荷时的受力状况；⑵螺纹的合理结构与锚杆受力的关系；⑶采用理论分析和参数建模技术确定螺纹加工的最佳参数；⑷动载荷冲击对自锁防松螺纹的影响。2项目技术关键⑴螺母、螺杆的整体成型技术；⑵螺母、螺杆的安装使用技术。三、准备工作情况和采取的主要措施（包括课题技术方案）（与本项目相关的前期研究情况、技术基础和工作基础、具备的设施条件等）本项目采用理论分析、数值

5、模拟和现场试验相结合的研究方法，前期已有技术成果在仪器行业进行了应用，且已有该方面研究的基础理论和相关专业知识。常村煤矿的有关技术人员多年从事全螺纹锚杆的巷道支护工作，具有丰富的现场施工、矿压控制经验，为该项目的现场试验奠定了扎实的基础。河南理大学的参加人员一直从事机械设计方面的教学和科研工作，具有扎实的理论基础和现场实践经验，以及良好的进行实验、数值模拟等科研能力；本项目组成员已对动载自锁防松螺纹的问题进行了多年的研究，形成了独特的螺纹自锁理论与技术，具有丰富的前期工作积累。同时项目的研究内容、研究方法都是在

6、前期的工作基础上，经过详尽的文献查询和反复论证形成的，所确定的方案合理、可行。四、地点、试验规模和进度安排地点：常村煤矿规模：结合全螺纹锚杆支护情况进行工业性试验进度安排：2011年3-4月：现场调研和资料收集，制定项目实施方案，落实试验地点；2011年4-5月：现场分析全螺纹锚杆的受力状况及退丝原因；2011年5-7月：动载自锁防松螺纹的设计与初步试验；2011年7-9月：采用数学建模技术对自锁防松螺纹参数进行优化设计，提出合理方案；2011年9-12月：加工工艺研究及现场工业性试验；2011年12月：总结研

7、究成果，撰写研究报告；五、项目的承担单位、参加单位及主要研究人员承担单位：常村煤矿参加单位：河南理工大学项目负责人：邵轩、李文彩姓名性别年龄职务职称业务专业为本项目工作时间（%）在项目中分担的任务所在单位李书民男43矿长高工采矿工程10%项目总负责常村煤矿李文彩男55副教授采矿工程50%主持河南理工主要研究人员邵轩男41总工高工采矿工程20%主持常村煤矿郝杰峰男56副教授机械设计80%方案研究河南理工李松强男44科长工程师采矿工程20%方案研究常村煤矿张丰男32副科长工程师采矿工程30%现场试验常村煤矿孙小岩男

8、27采矿工程30%现场试验常村煤矿六、经费概算（包括总概算和分年度预算的项目、和费用）项目总经费概算为20.00万元，项目经费预算明细表项目科目费用（万元）计算理由一、人员费3.05000元/人×6人=3万二、材料费6研制及加工自锁螺纹形式等三、相关业务费2.5理论分析及数值模拟四、现场试验费3.0现场工业性试验及矿压观测五、课题管理费2.6按项目经费的13%计六、其他费用2.9项目鉴