文章、技术文献与演示文稿
会议：CAVING 2022，南澳大利亚州，阿德莱德希尔顿酒店
作者：Brendan Crompton 与 Greig Knox
日期：2022 年 8 月 30 日 – 9 月 1 日
概述：预应力筋的规格表示为生产当天处于全新状态的预应力筋的承载能力。根据矿井环境的预期条件，以准静态（模拟闭合）或动态（模拟地震）方式对岩石支护预应力筋进行离散测试。尽管该测试很有价值，但是经受快速地面运动（地震）的预应力筋可能首先会发生一定程度的缓慢闭合。之前的研究调查了动态载荷之前锚杆的准静态伸长率与剩余动态承载能力之间的可能相关性。该研究的结果表明，剩余动态承载能力与预应力筋轴向伸长时在准静态下吸收的能量之间存在相关性。提出的保守方法是将预应力筋的总能量承载能力视为在导致预应力筋断裂的单个动态脉冲期间处于原始状态的预应力筋吸收的能量。研究样本集仅限于固定长度和直径的单锚杆配置，因此应注意，结果不应外推到本系统的其他版本或其他地层支护系统。该研究将基于之前的工作，在更大直径的相同配置锚杆上重复该测试方案。将对结果进行分析，以确定锚杆直径在准静态和动态组合载荷下如何影响锚杆的能量和伸长能力。这些信息将对岩土工程从业人员设计支护系统、选择产品以及决定何时恢复已安装的支护系统提供很大的帮助。
会议：CAVING 2022，南澳大利亚州，阿德莱德希尔顿酒店
作者：Rual Abreu 与 Greig Knox
日期：2022 年 8 月 30 日 – 9 月 1 日
概述：近年来，自钻锚杆 (SDA) 受到了地层支护行业的日益关注。这包括在蒙古 Oyu Tolgoi 矿和瑞典 Malmberget 矿场进行的研究和现场试验，其中重点关注了 SDA 在破碎岩体中的安装成功率。此类情况下，与锚杆安装相关的常见挑战包括钻孔闭合和吹孔，这些会导致锚杆安装成功率降低，并达到支护承载能力。为了提高在破碎岩体中的安装效率，SDA 替代了传统钻杆来钻取支护孔，将钻杆和锚杆组合成一个统一部件。设备不必交替进行钻进作业和锚杆插入，这是因为 SDA 将这些传统上独立的过程组合为了一个。对于挤压和地震活跃地层条件，屈服 SDA 具有额外的性能优势，这源于产生这些锚栓所用锚杆的延展性机械性能。然而，这种锚杆设计的后果是，SDA 会在钻进作业期间承受通常作用于钻杆的冲击负载，可能会影响锚杆的性能。该调查量化了承受动态载荷时，这种冲击钻进对屈服 SDA 性能的影响。一组实验锚杆被钻入到石英岩中，然后在实验室中进行冲击测试。将这些样本的性能与之前未经受钻进作用力的一组对照样本进行了比较。此调查提供了对屈服自钻锚杆的原位性能的见解。
会议：CAVING 2022，南澳大利亚州，阿德莱德希尔顿酒店
作者：Greig Knox 与 John Hadjigeorgiou（加拿大多伦多大学）
日期：2022 年 8 月 30 日 – 9 月 1 日
概述：灌浆锚杆的传统安装需要预先钻取支护孔，然后安装水泥或树脂灌浆。随后要将锚杆插入灌浆料中。在高应力或恶劣地层中，由于存在裂缝、剪切力特征和岩石变形，可能会导致支护孔拆散并导致堵塞和灌浆损失。因此，常常要重新钻取支护孔，导致孔过大、安装时间增加和安装质量差等情况。用自钻锚杆 (SDA) 取代传统钻具组，提高了安装质量和进尺速度。这些是地层条件不佳时的关键考虑因素。SDA 锚杆与凿岩机联接，钻进到一定深度，分离，然后进行后灌浆。在经常发生孔闭合和灌浆损失的破碎岩石钻进中，这种一步式安装方法克服了这些挑战。最近，在蒙古 Oyu Tolgoi 矿和瑞典 Malmberget 矿两处崩落采矿作业中，展示了使用自钻锚杆的一步式系统的作业优势。屈服 SDA 在挤压岩石或易发生地震的地层中具有额外的性能优势。关于自钻锚杆在受控实验室条件下对拉伸和剪切载荷的响应方面，数据尚且有限。实施的实验计划已经研究了屈服 SDA 在拉伸和剪切载荷下的行为。这有助于更好地了解自钻锚杆在单个载荷机制下的响应，并可提供在崩落采矿作业和深井地下矿山存在的高应力和断裂岩石下的性能指示。
发表刊物：Rock Mechanics and Rock Engineering (2022)
作者：Greig Knox 与 John Hadjigeorgiou
日期：2022 年 6 月 26 日
概述：深层高应力矿井易受采矿引发的地震影响，这给地层支护带来了极大的挑战。在这些地震条件下，使用诸如机械式完全灌浆钢筋与摩擦锚杆之类的传统锚杆往往是不够的。于是开发出了多种载重能力强、适应严重变形并且可吸收高能量的屈服锚杆。在这一方面，桨叶式能量吸收锚杆在地震活跃的矿场中使用更为广泛。通常，我们借助冲击测试来确定能量吸收锚杆的性能。在测试中，让已知重量的物体从指定高度落下，下落物体的动能由此传递给安装在钢管内的锚杆。所有冲击测试均采用下列两种配置中的一种：连续管与半合管。连续管配置模拟的是直接施加在锚杆板上的冲击载荷，而半合管则代表的是当岩石块由冲击推力弹出时，锚杆上的载荷状况。然而，在过去，试管上开口位置对于能量吸收锚杆行为的影响尚未得到解决。本文展现了一项综合性测试方案的结果，结果表明，主试管内的开口位置控制着在锚杆断裂之前所记录的锚杆板最大位移与耗散能量。在冲击载荷条件下，这会对桨叶式能量吸收锚杆的性能产生显著影响。
下载链接： https://link.springer.com/article/10.1007/s00603-022-02945-1
会议：开创新方法：深层（岩体）采矿的现代化去应力方法，南非约翰内斯堡
作者：Greig Knox
日期：2022 年 4 月 7 日
概述：通过在实验室内的单一载荷条件下对岩石加固产品进行测试。本演示文稿探讨了采用传统方法测试地层支护的优点与局限性，并且介绍了旨在加强行业对于地层支护应用行为的新测试方法。
会议：Ground Support 2019，加拿大萨德伯里
作者：Greig Knox 与 Adrian Berghorst
日期：2019 年 10 月 23 日– 25 日
概述：预应力筋的规格表示为送达矿井当天处于原始状态的预应力筋的承载能力。有许多因素会导致预应力筋的承载能力下降。人们认为，包括但不限于安装质量、腐蚀与地面移动在内的因素都会降低系统的剩余承载能力。在确定挖掘风险时，了解预应力筋性能退化的影响很重要。根据矿井环境的预期条件，以准静态（闭合）或动态（地震）方式对岩石支护预应力筋进行离散测试。尽管该测试很有价值，但是经受快速地面运动（地震）的预应力筋可能首先会发生一定程度的缓慢闭合。本文为日后确定预应力筋剩余承载能力的工作建立了基础；本文的重点是确定轴向伸长预应力筋的剩余动态承载能力。在对样品施加单动态脉冲之前，以准静态方式将其轴向伸长并固定到位，从而导致预应力筋断裂。
会议：Deep Mining 2019，南非穆德斯蒂夫
作者：Brendan Crompton
日期：2019 年 6 月 24 日 – 25 日
概述：使用树脂灌浆预应力筋是采矿业常见的地层支护做法，并且有各种预应力筋设计可供选择。预应力筋与钻孔之间的树脂环经常会对树脂灌浆预应力筋的支护强度形成约束。为了确保树脂有效混合，通常需要确保树脂环不会超过指定的最大限值。因此，在有些情况下，预应力筋的直径由最大允许树脂环与可钻出的最小孔径决定，而不是由支护设计要求决定。安装带有乳香树脂囊的预应力筋容易导致树脂囊包装对安装的预应力筋造成气隙，从而使预应力筋与钻孔脱粘，并且影响到预应力筋四周树脂的混合。本文记录了针对大型树脂环装置中典型树脂预应力筋设计有效性的实用研究，以及针对此类情况的预应力筋设计改进成果。
会议：ARMA 2019，美国纽约
作者：Adrian Berghorst 与 Greig Knox
日期：2019 年 6 月 23 日 – 26 日
概述：New Concept Mining (NCM) 利用动态冲击测试仪 (DIT) 对锚杆进行实验室动态测试。得益于 DIT，NCM 能够加快对新锚杆的研发。这不仅缩短了上市时间，而且有助于全面了解锚杆的性能。除了上述优点之外，采矿行业正在以不同方式利用 DIT 增进对动态地层支护性能的了解。比如，动态测试数据库已被用于回溯分析地下地震期间 Vulcan Bolt 的定量性能。
会议：ARMA 2019，美国纽约
作者：Adrian Berghorst 与 Greig Knox
日期：2019 年 6 月 23 日 – 26 日
概述：New Concept Mining (NCM) 利用动态冲击测试仪 (DIT) 对锚杆进行实验室动态测试。得益于 DIT，NCM 能够加快对新锚杆的研发。这不仅缩短了上市时间，而且有助于全面了解锚杆的性能。除了上述优点之外，采矿行业正在以不同方式利用 DIT 增进对动态地层支护性能的了解。比如，动态测试数据库已被用于回溯分析地下地震期间 Vulcan Bolt 的定量性能。
会议：Caving 2018，加拿大温哥华
作者：Adrian Berghorst
日期：2018 年 10 月 17 日
概述：关于目前与未来地下矿井动态底层支护认证趋势的研讨会演示。目前有多种设施可供采矿业使用，用于对当今动态地下环境的地层支护进行认证。但是这些设施是否足够？并且对于现代采矿业的这一基本方面，地层支护认证的未来将是怎样的？
会议：Caving 2018，加拿大温哥华
作者：Greig Know， Adrian Berghorst 与 Pieter de Bruin
日期：2018 年 10 月 17 日
概览：锚杆开发人员可通过实验室动态测试向锚杆施加能量脉冲，从而大致了解在地下矿井内发生岩爆期间，锚杆将会经历的一些载荷情况。这些数据可用于比较锚杆的动态性能，从而为岩土工程师提供设计所需地层支护系统的有用信息。这种动态测试通常使用两种常规样品配置 — 半合管测试与连续管测试。本文概括介绍了推荐的第三种配置：多半合管测试。
会议：岩石力学 — 实验、理论与应用
作者：Koos Bosman（开放式管理解决方案）、Martin Cawood 与 Adrian Berghorst
日期：2018 年
概述：被施加能量脉冲的锚杆承载能力会随着所施加能量脉冲的大小发生变化。本文探讨了施加在锚杆上的能量脉冲大小与由此产生的动态承载能力之间的关系。这项研究结果表明，对于给定的冲击速度，施加在锚杆上的单个能量脉冲的大小与产生的锚杆动态承载能力之间存在着线性关系。锚杆的动态承载能力并非恒定值。此外，还对脉冲大小与由此导致的锚杆位移之间的关系进行了研究。
会议：RocDyn-3，挪威特隆赫姆
作者：Greig Knox 与 Adrian Berghorst
日期：2018 年 6 月 26 日
概述：尽管动态轴向载荷测试方法的局限性已为人知，但是 DIT 却提供了一个高效的平台，通过该平台，可以在灵活性更高的受控条件下对大量预应力筋支护系统进行比较。在新锚杆产品的快速开发过程中，量化岩爆所致高应变率对地层支护系统的影响至关重要。DIT 可提供这种能力。
