耐高温树脂锚固剂的可行性研究

论述从增加耐热芳香五、交联密度，引入热稳定性好的交联基团等耐高温树脂锚固剂的耐高温原理，通过对树脂耐热、耐碱、耐高温、抗压强度的试验，优化锚固剂材料的配方，证明耐高温树脂锚固剂生产和使用的可行怀。     

锚索锚固技术的仿真实验研究

锚索锚固技术的核心是锚索的锚固力问题。采用不同内径的钢管在地面进行锚索锚固的仿真实验,实验内容包括锚固剂的推送、锚固剂的搅拌、锚索的锚固状态检查等。采用工业内窥镜窥视锚固剂的推送过程,通过剖开实验钢管检查锚固剂搅拌后的实际物理性态和钢绞线的锚固情况。仿真实验表明,锚索孔直径与锚固剂直径不匹配,会导致锚固剂在推送过程中发生相互挤错位;目前的锚索锚固技术会造成钢绞线穿过锚固剂而不能搅拌混合均匀锚固剂而使其发生假性锚固,锚固剂包装膜难以完全搅拌破碎,这些因素是导致锚索锚固性能或锚固力降低的基本原因。     

搅拌参数对树脂锚固剂锚固质量影响试验研究

为了确定锚固剂最佳搅拌时间和环形厚度,分别进行了搅拌时间试验和锚固剂环形厚度试验研究。以锚固力、锚固剂环形充填饱满度作为锚固质量的衡量指标,通过锚杆拉拔试验确定不同条件下锚杆锚固力,制作专门的剖分装置,锚杆锚固完毕后剖分试件,观察锚固剂充填饱满度。研究结果表明：锚固段长度125mm,中速锚固剂最佳搅拌时间为9s,锚固剂环形充填饱满度随搅拌时间的进一步增加而下降|最佳锚固剂环形厚度区间为2～3mm,环形厚度低于2mm或超过3mm时会发生锚固剂充填不密实或锚杆偏心等现象,导致锚固力急剧下降且锚固质量不均一。     

新型耐水锚固剂研发及工程应用

煤矿生产过程中,含水底鼓巷道治理是一大难题,新型耐水锚固剂的研发显得尤为重要。选取本身强度高,水域环境内能稳定引发固化的改性聚酯为主体,研制成功耐水锚固剂。并对耐水锚固剂抗拔力、不同孔径含水锚管内锚固力、普通锚固剂与耐水锚固剂抗拔力对比进行了试验研究。研究表明:耐水锚固剂水内锚固抗拔力达200k N以上;Φ45mm锚管内锚索锚固力均在150k N以上;Φ50mm锚管内锚索锚固力均在110k N以上;耐水锚固剂在100%积水率锚管内抗拔力平均值为196.3k N,优于普通锚固剂在积水率49%的锚固效果,高出2.86倍。新型耐水锚固剂工业性试验选取蒋家河煤矿二号采区回风大巷底鼓段,成功提高施工效率、缩短工期,减少了水对底板锚索锚固力降低的影响。     

锚杆拉拔过程中锚固体系传力规律研究

开展锚杆拉拔过程中锚固体系传力规律的实验研究。通过设计锚杆拉拔实验模型,并以应变片和数字散斑相关方法作为实验测试手段,分析锚杆拉拔过程中锚杆传力、锚固体系变形场演化、锚固剂与围岩界面变形演化、锚固剂与围岩位移及锚固剂与围岩相对位移演化特征。研究结果表明:1)锚杆竖向应变随与锚固端部距离增加而减小,相邻两测点轴力差值演化特征与锚杆锚固剂界面的摩擦类型相关;2)锚固体系变形场演化特征为:在锚杆拉拔过程中,锚固体系变形主要集中于锚固剂与围岩界面处,随着拉拔力增加变形集中区域从锚固端部沿锚固方向向深部扩展;3)锚固剂与围岩界面变形演化特征为:初始拉拔阶段,界面变形沿锚固方向呈单调递减趋势,随拉拔力增加,界面变形沿锚固方向呈先增后减趋势,且变形最大值固定于近锚固端部的某一锚固深度;4)锚固剂与围岩位移演化具有一致性特征,总体经历了弹性变形阶段、塑性变形及扩展阶段、变形回弹阶段,锚固剂与围岩的相对位移演化速率与锚固剂和围岩的变形阶段相关。     

深部岩巷掘进水泥锚固剂全长锚固网喷支护技术应用

钱营孜煤矿在-650 m水平东翼轨道大巷掘进中,应用了水泥锚固剂卷全长锚固网喷支护技术。水泥锚固剂卷全长锚杆锚固技术较端头锚杆锚固技术具有良好的锚固性能,能够有效地控制围岩变形,防止煤、岩体片帮脱落,巷道整体稳定性好。与树脂锚固剂端头锚固相比,可减少巷道成本,经济效益好。     

树脂锚固剂及在潞安五阳煤矿的应用

介绍国内树脂锚固剂的应用概况 ,阐述树脂锚固剂类型、特点、适用范围和参数的基本要求及生产技术。分析树脂锚固剂在潞安五阳煤矿回采巷道锚杆支护技术中的应用效果 ,并展望了树脂锚固剂的发展前景     

螺纹钢锚杆搅拌树脂锚固剂端部形态优化试验研究

常用的树脂锚固剂是实现螺纹钢锚杆与围岩黏结的重要介质,其工作性能对锚固质量存在重要影响,螺纹钢锚杆端部搅拌树脂锚固剂是锚固的关键步骤。为明晰螺纹钢锚杆端部搅拌树脂锚固剂问题,基于已有成果分析了螺纹钢锚杆搅拌端部类型,重点对双楔形端部搅拌树脂锚固剂进行了力学分析,得到了加制“V”型槽双楔形搅拌端效果良好的理论基础。锚杆端部加制“V”型槽有助于锚杆端头刺入锚固剂封袋,增加锚固剂所受的旋转力,更好破坏锚固剂封袋,增强锚固剂的搅拌效果;拉拔实验发现,双楔形角在60°～75°,随着双楔形角的增大,锚杆的拉拔力有逐渐递增的趋势,在双楔形端部加制“V”型槽的螺纹钢锚杆锚固时,平均拉拔力峰值比未加制“V”型槽的提高了22%,比传统原型锚杆提高了62%,相比于锚杆有横肋双楔形搅拌端,无横肋双楔形搅拌端的平均拉拔力峰值下降了约16%;通过高速动态非接触全场应变测试系统观察搅拌过程发现,锚杆原型搅拌端搅拌锚固剂时其封袋是被搅拌端挤压、摩擦破坏的,且破坏过程中锚固剂封袋几乎没有发生扭曲;锚杆单楔形搅拌端搅拌锚固剂时锚杆单楔形尖端从锚固剂与孔壁之间的空隙插入,将锚固剂推入孔壁的一侧进行挤压、旋转,并从锚固剂侧面...     

锚固长度及锚固剂种类对锚杆锚固强度的影响研究

锚固技术是广泛应用于岩土工程中的一种支护方法,影响锚固支护效果的因素有多种,其中锚固剂与锚杆、围岩的结合强度是主要因素之一,而锚固长度和锚固剂的性质又是控制锚固体系锚固强度的主要因素.文章分别通过实验室实验和数值模拟的方式,针对锚固长度和锚固剂性质与锚杆锚固强度之间的关系进行了深入研究.结果表明:锚固长度与锚杆极限承载...     

防水树脂锚固剂的试验研究

普通树脂锚固剂在煤矿锚杆支护发挥着重要作用,但在遇水或者淋水的硐室中,由于水的作用,使得普通树脂锚固剂的性能降低,造成安全隐患。依据防水型锚固剂的基本原理,通过试验选择锚固剂的树脂类型、速溶剂、促进剂、阻聚剂的材料和配比,研究合成出新型的防水型锚固剂。经过试验对比,认为防水型锚固剂的性能指标均能达到要求,能解决在有水情况的锚网支护问题,提高安全系数。     

快硬膨胀水泥锚杆

快硬膨胀水泥锚杆是一种快速锚固金属锚杆或钢丝绳锚杆的膨胀型水泥锚固剂。它适用于各种岩石井巷、峒室工程、软岩支护、锚固机座。特别在软岩和处理冒顶塌方的井巷工程中,它能有效地快速锚固锚杆。用一支锚固剂(320g)锚固一根1.5m的锚杆的全过程,只需10秒钟左右即可完成。地面模拟试验安装后5分钟内即把φ14mm的圆钢拉断,它的锚固速度和锚固力超过树脂锚固剂,成本也低于树脂锚固剂(表1)。     

锚索搅拌性能与锚固力关系分析

锚索载荷观测数据表明,锚索实际载荷普遍远低于其额定工作载荷。锚索锚固拉拔的试验发现:普通钢绞线难以充分搅拌锚固剂,未能使锚固剂中的2种组份均匀混合,树脂锚固剂未能完全固化,这是煤矿巷道支护中锚索内锚固力低的主要原因,而采用叶片式搅拌锚索可以大大提高锚索的搅拌性能,使锚固剂得到充分搅拌和均匀混合,提高锚索内锚力。     

围岩性质对树脂锚杆锚固性能影响的研究

运用数值模拟方法分析了树脂锚固剂锚固界面上剪应力大小在不同性质围岩情况下的分布规律,指出对于不同性质的围岩,锚杆拉拔载荷对锚杆锚固性能影响较大,锚杆锚固长度与锚固剂厚度对锚杆锚固性能影响较小,同时在载荷保持不变的情况下,锚杆与树脂锚固剂界面处的剪应力峰值随着围岩弹性模量的增加而增加,剪应力峰值越大,岩体越容易屈服。     

水泥锚固剂出厂质量指标控制

水泥锚固剂是近10多年来应用很普遍的锚杆锚固材料,其出厂质量指标需根据现场使用情况确定,否则会造成锚杆拉拔力达不到设计要求的后果。从分析水泥锚固剂的硬化基本原理入手,结合工程实例,阐述了锚固剂凝结硬化过程与现场施工的关系,提出了水泥锚固剂产用双方应根据现场地质条件和施工方法选择合适的质量指标,确保水泥锚杆的安装质量。     

强含水顶板锚固剂的改进与应用

锚固剂被广泛应用在煤矿井巷的支护中,但当煤巷中存在大量含水岩层时,普通锚固剂的性能降低,锚固力下降。为此,通过试验对比,选用NS-1不饱和聚酯树脂、XS-1高分子速溶胶粉、促进剂DMT和石粉生产的防水型锚固剂应用于某矿井的多条含水层的巷道支护中,能够满足矿井顶、底板锚固力的要求,锚固力增强,支护效果明显。     

基于扩孔锚固的参数优化分析及力学性能试验研究北大核心

针对软弱煤岩体锚固性能差、锚固力低的技术难题,提出采用锚固孔扩孔锚固的方法提高锚固力;采用数值模拟方法分析了钻孔围岩、锚固剂及锚杆的力学特征,并对扩孔参数进行优化分析;结合实验室树脂锚固剂的锚固效果试验,确定了扩孔段长度120 mm,最大扩孔直径58mm为最佳扩孔参数,并研发了扩孔装置。实验室锚杆拉拔对比试验表明:扩孔锚固所能提供的抗拔力显著高于正常锚固,平均锚固力增大1.63倍,且在锚固剂与钻孔围岩脱粘后,锚固力衰减较小;扩孔段锚固体对钻孔围岩具有“压密-破坏-压密”的循环过程,表现出“延性破坏”特性,避免锚固力出现较大幅度的衰减。     

高地温对锚固剂性能影响规律及配比优化研究

为提高树脂锚固剂在深部高地温、高地应力环境的适用性,增强软岩巷道围岩锚固结构稳定性,首先针对常用不饱和聚酯树脂锚固剂进行室内不同温度环境及不同配比试验。研究得出规律：锚固剂随温度上升胶凝时间减少,固化物抗压强度减弱;若配比中树脂占比增多,锚固剂稠度减小,固化物抗压强度减弱。然后,引入KH-570与FX-470对锚固剂的耐温性能和全长锚固工艺适应性进行优化。与常规A1型相比,高地温环境下C4型固化物抗压强度和锚固力大幅度提升,热稳定性良好,稠度适宜全长锚固工艺。从而得出优选配比为m(混合树脂)∶m(粗石粉)∶m(细石粉)∶m(促进剂)∶m(固化剂)∶m(KH-570)=100∶275∶275∶1∶32.5∶1。最后,通过电镜扫描分析揭示C4型锚固剂性能优越的内在原因。研究可为深部软岩巷道全长锚固支护工程的安全高效建设提供技术参考。     

煤矿软弱围岩巷道锚杆孔钻扩机理与试验

锚固系统失效是煤矿锚杆支护的瓶颈问题,特别是软弱破碎围岩条件下,锚固系统锚固力低下普遍存在。针对煤矿巷道锚固系统失效问题,确定了影响软弱岩层锚固系统失效的主要因素为锚固剂黏结失效,根据理论分析成果,提出了采用改变锚杆孔底形状提高锚固力的方法。通过对普通钻孔、圆柱扩孔、正楔形扩孔和倒楔形扩孔四类锚固系统分析,以锚固体极限拉拔强度、锚固剂与锚杆黏结面应力及位移为指标,确定正楔形为最佳扩孔形状。以锚固剂与锚杆黏结面应力分布特征为依据,确定了正楔形扩孔的最优楔角为40°。设计研发了相应的扩孔机具,进行实验室锚杆孔钻扩与锚固系统拉拔试验,验证了正楔形扩孔的作用机理与提高锚固系统锚固力的有效性。     

树脂锚固剂有效贮存期快速测定

提出了树脂锚固剂快速试验测定方法，确定锚固剂有效贮存期，与实际贮存期相吻合。     

玻璃钢锚杆锚固质量声波检测技术

针对大冶铁矿玻璃钢锚杆锚固质量检测手段单一、检测参数有限的现状,应用声波检测技术,对大冶铁矿井下巷道玻璃钢锚杆锚固质量进行抽样检测。在随机抽取的35根锚杆中,玻璃钢锚杆锚固质量合格率为85.7%,与支护巷道的实际情况相符,说明应用声波检测技术对玻璃钢锚杆锚固质量进行检测是可行的。检测结果分析表明,影响大冶铁矿玻璃钢锚杆锚固质量的主要因素是玻璃钢锚杆的锚固长度以及玻璃钢锚杆与围岩之间的锚固剂密实度。为此从钻孔深度、锚固剂填塞数量、锚杆杆体插入深度、锚固剂浸泡时间等方面,提出了相应的锚固质量控制对策。玻璃钢锚杆锚固质量声波检测技术可为大冶铁矿玻璃钢锚杆锚固质量的控制提供指导,对实现矿山安全高效开采具有较大的应用价值。