For coal mines, rock, coal, and rock bolt are the critical constituent materials for surrounding rock in the underground engineering. The stability of the “rock-coal-bolt” (RCB) composite system is affected by the structure and fracture of the coal-rock mass. More rock bolts installed on the rock, more complex condition of the engineering stress environment will be (tensile-shear composite stress is principal). In this paper, experimental analysis and theoretical verification were performed on the RCB composite system with different angles. The results revealed that the failure of the rock-coal (RC) composite specimen was caused by tensile and shear cracks. After anchoring, the reinforcement body formed inside the composite system limits the area where the crack could occur in the specimen. Specifically, shearing damage occurred only around the bolt, and the stress-strain curve presented a better post-peak mechanical property. The mechanical mechanism of the bolt under the combined action of tension and shear stress was analyzed. Additionally, a rock-coal-bolt tensile-shear mechanical (RCBTSM) model was established. The relationship (similar to the exponential function) between the bolt tensile-shear stress and the angle was obtained. Moreover, the influences of the dilatancy angle and bolt diameter of the RCB composite system were also considered and analyzed. Most of the bolts are subjected to the tensile-shearing action in the post-peak stage. The implications of these results for engineering practice indicated that the bolts of the RCB composite system should be prevented from entering the limit shearing state early.

对于煤矿来说，岩石，煤炭和锚杆是地下工程中围岩的关键组成材料。煤岩螺栓（RCB）复合系统的稳定性受煤岩体的结构和断裂影响。岩石上安装的锚杆越多，工程应力环境的条件就越复杂（主要是拉剪复合应力）。本文对不同角度的RCB复合体系进行了实验分析和理论验证。结果表明，岩煤（RC）复合材料试样的破坏是由拉伸和剪切裂纹引起的。锚固后，在复合系统内部形成的增强体会限制试样中可能出现裂纹的区域。特别，剪切损伤仅在螺栓周围发生，应力-应变曲线表现出更好的峰后力学性能。分析了在拉剪应力共同作用下的螺栓力学机理。此外，建立了岩煤螺栓拉伸剪切力学（RCBTSM）模型。得到了螺栓拉伸剪切应力与角度之间的关系（类似于指数函数）。此外，还考虑并分析了剪胀角和螺栓直径对RCB复合系统的影响。在峰值后阶段，大多数螺栓都会受到拉伸剪切作用。这些结果对工程实践的影响表明，应防止RCB复合系统的螺栓尽早进入极限剪切状态。应力-应变曲线表现出更好的峰后力学性能。分析了在拉剪应力共同作用下的螺栓力学机理。此外，建立了岩煤螺栓拉伸剪切力学（RCBTSM）模型。得到了螺栓拉伸剪切应力与角度之间的关系（类似于指数函数）。此外，还考虑并分析了剪胀角和螺栓直径对RCB复合系统的影响。在峰值后阶段，大多数螺栓都会受到拉伸剪切作用。这些结果对工程实践的影响表明，应防止RCB复合系统的螺栓尽早进入极限剪切状态。应力-应变曲线表现出更好的峰后力学性能。分析了在拉剪应力共同作用下的螺栓力学机理。此外，建立了岩煤螺栓拉伸剪切力学（RCBTSM）模型。得到了螺栓拉伸剪切应力与角度之间的关系（类似于指数函数）。此外，还考虑并分析了剪胀角和螺栓直径对RCB复合系统的影响。在峰值后阶段，大多数螺栓都会受到拉伸剪切作用。这些结果对工程实践的影响表明，应防止RCB复合系统的螺栓尽早进入极限剪切状态。分析了在拉剪应力共同作用下的螺栓力学机理。此外，建立了岩煤螺栓拉伸剪切力学（RCBTSM）模型。得到了螺栓拉伸剪切应力与角度之间的关系（类似于指数函数）。此外，还考虑并分析了剪胀角和螺栓直径对RCB复合系统的影响。在峰值后阶段，大多数螺栓都会受到拉伸剪切作用。这些结果对工程实践的影响表明，应防止RCB复合系统的螺栓尽早进入极限剪切状态。分析了在拉剪应力共同作用下的螺栓力学机理。此外，建立了岩煤螺栓拉伸剪切力学（RCBTSM）模型。得到了螺栓拉伸剪切应力与角度之间的关系（类似于指数函数）。此外，还考虑并分析了剪胀角和螺栓直径对RCB复合系统的影响。在峰值后阶段，大多数螺栓都会受到拉伸剪切作用。这些结果对工程实践的影响表明，应防止RCB复合系统的螺栓尽早进入极限剪切状态。建立了岩锚拉伸剪切力学模型（RCBTSM）。得到了螺栓拉伸剪切应力与角度之间的关系（类似于指数函数）。此外，还考虑并分析了剪胀角和螺栓直径对RCB复合系统的影响。在峰值后阶段，大多数螺栓都会受到拉伸剪切作用。这些结果对工程实践的影响表明，应防止RCB复合系统的螺栓尽早进入极限剪切状态。建立了岩锚拉伸剪切力学模型（RCBTSM）。得到了螺栓拉伸剪切应力与角度之间的关系（类似于指数函数）。此外，还考虑并分析了剪胀角和螺栓直径对RCB复合系统的影响。在峰值后阶段，大多数螺栓都会受到拉伸剪切作用。这些结果对工程实践的影响表明，应防止RCB复合系统的螺栓尽早进入极限剪切状态。在峰值后阶段，大多数螺栓都会受到拉伸剪切作用。这些结果对工程实践的影响表明，应防止RCB复合系统的螺栓尽早进入极限剪切状态。在峰值后阶段，大多数螺栓都会受到拉伸剪切作用。这些结果对工程实践的影响表明，应防止RCB复合系统的螺栓尽早进入极限剪切状态。