小直径等强经济树脂锚杆的研究

小直径等强经济树脂锚杆是φ32mm锚孔条件下,采用由φ28mm树脂锚固卷、φ14.5mm等强杆体及碟形托板组成的锚杆.杆体为冷拔A3圆钢,尾部为轧制M16螺纹,锚头为改进式麻花结构,这样,整套锚杆各部分强度基本相同,形成等强锚杆。     

深井破碎围岩条件下煤巷锚杆构件合理配套

基于徐州矿区张小楼井24302工作面运输平巷的地质条件,在深井破碎围岩条件下进行了煤巷锚杆支护试验,介绍了锚网带索支护技术参数和不同构件配合支护的巷道矿压显现.根据顶板锚杆螺母撕裂和穿过托板与钢带导致的锚杆支护失效问题,在实验室完成了锚杆、托板、钢带和螺母等支护构件配合的力学性能试验.试验表明直径20 mm的螺纹钢锚杆杆体性能稳定,破断载荷均在186 kN,杆体和螺母的螺纹配合完好,顶圆底四方螺母能与托板和钢带很好地配合,外接圆直径为38 mm的六方螺母与托板和钢带不能很好地配合.深井高应力破碎围岩条件对锚杆支护系统中的锚杆、锚固剂、托板、钢带和螺母等构件的力学性能配合要求高,它们的力学性能应基于锚杆的破断力合理配套.     

深井破碎围岩条件下煤巷锚杆构件合理配套

基于徐州矿区张小楼井24302工作面运输平巷的地质条件，在深井破碎围岩条件下进行了煤巷锚杆支护试验，介绍了锚网带索支护技术参数和不同构件配合支护的巷道矿压显现．根据顶板锚杆螺母撕裂和穿过托板与钢带导致的锚杆支护失效问题，在实验室完成了锚杆、托板、钢带和螺母等支护构件配合的力学性能试验．试验表明：直径20mm的螺纹钢锚杆杆体性能稳定，破断载荷均在186kN，杆体和螺母的螺纹配合完好，顶圆底四方螺母能与托板和钢带很好地配合，外接圆直径为38mm的六方螺母与托板和钢带不能很好地配合．深井高应力破碎围岩条件对锚杆支护系统中的锚杆、锚固剂、托板、钢带和螺母等构件的力学性能配合要求高，它们的力学性能应基于锚杆的破断力合理配套．     

采准巷道可回收锚杆

由重庆大学与永荣矿务局联合研制的采准巷道可回收锚杆 ,于 2 0 0 0年 10月通过了技术鉴定。该锚杆由圆台锚头、杆体、锚筒和托板 4部分组成 ,是根据膨胀螺丝的原理设计的 ,具有操作简单、锚固力大、成本较低等优点。经永荣局双河煤矿井下 88ｄ使用后测试 ,锚固力为 50～ 55ｋＮ ,回收率达 94 % ,复用率为 70 % ,与掘进巷道小药卷、小锚杆、小钻头技术配套使用 ,是煤矿采准巷道的一种新型支护材料。采准巷道可回收锚杆@建信     

基于智能拉拔测试系统的锚杆锚固力现场高效评测方法

锚杆锚固力现场评测是锚杆支护效果评价、支护参数设计与优化的基础。为解决当前锚杆锚固力现场测试方法与设备存在的效率低、携行困难、数据采集不连续和测试过程连接复杂等问题,基于自主研发的锚杆智能拉拔测试系统,提出了锚杆现场检测快速连接技术,开发了荷载—位移实时采集软件对拉拔全过程的荷载与位移数据进行智能分析与可视化。将研发的拉拔系统应用于新城金矿对锚杆现场锚固力进行评测,结果表明：长2.4 m、壁厚2.5 mm、管径差2 mm的管缝锚杆平均锚固力为61.5 kN,位移可达150 mm以上;长2.2 m、直径22 mm的端锚树脂锚杆锚固力可达230 kN,位移约120 mm;长2.2 m、直径22 mm的涨壳式锚杆锚固力可达94.5 kN,位移为25 mm。现场应用验证了锚杆智能拉拔测试系统具有便捷高效、智能分析的特点,有助于降低矿山锚杆测试成本,可为锚杆锚固力现场定量评测提供数据支撑,可为智能矿山建设、科学管理与决策提供技术支持。     

小孔径锚杆支护技术

锚杆支护自50年代开始在我国试用以来，已在各种地下工程中得到了广泛地应用。过去由于缺乏小直径硬质合金钎头，绝大部分采用φ40mm钎头钻凿锚孔，不仅钻孔速度低，而且动力及锚固材料消耗亦高。针对目前缺乏小直径硬质合金钎头而影响小孔径钻锚     

专利技术

杆体可回收的端锚式锚杆申请号：94220237．6王永胜等人发明。由锚固头、杆体、托板、紧固件组成。杆体由主杆体、副杆体，过渡联接套组成。过渡联接套固定在主杆体的上端头，主杆体的另一端头呈扁形；副杆体下端设外螺纹，与固定有过渡联接套的主杆体通过过渡联接套螺纹联接构成杆体，上部是与相应锚固头匹配的结构。优点是回收结构简单，通用性好，解决了多种端锚式锚杆的回收，过渡联接套能与主杯体同时回收，从而节省了钢材，降低了成本。该产品有推广应用前景。胀壳式金属锚杆锚固关申请号：95201334．7煤炭科学研究总院北京开采研究所…     

永荣矿务局推广使用可回收锚杆

据《煤炭信息》2 0 0 0年第 41期报道 :由重庆大学与永荣矿务局联合研制的采准巷道可回收锚杆 ,2 0 0 0年 10月通过技术鉴定在全局推广使用 ,标志着重庆煤炭企业巷道支护材料又向前迈出了新的一步。这种可回收锚杆由圆台锚头、杆体、锚筒、托板四部分组成 ,根据膨胀螺丝的原理设计 ,具有操作简单、锚固力强、成本较低等优点。经永荣矿务局双河煤矿十井井下 88天使用后测试 ,该锚杆锚固力为 5 0～ 5 5 k N,回收率达 94% ,复用率为 70 % ,每米巷道可节约支护成本 2 5 .5元左右 ,与掘进巷道小药卷、小锚杆、小钻头“三小”技术配套使用 ,是煤…     

粘结式可拆卸锚杆及其应用

为了采煤机能切割煤体,在回采巷道两帮支护中经常需要采用可切割锚杆或者可拆卸锚杆.粘结式可拆卸锚杆的锚头由套管和顶端的螺母焊接制成.树脂锚固剂充填于套管与锚杆孔壁之间,将锚头锚固于钻孔,锚杆杆体拧固在螺母上,实现锚杆的固定.通过室内试验,测定了该种锚杆锚固力与套管长度的关系,并在煤矿回采巷道两帮支护中应用获得成功.实践表明,该种锚杆安装方便,容易拆卸回收复用,锚固性能可靠,测得锚固力可达到50 kN.     

树脂锚杆施工技术

树脂锚杆施工技术代国忠（长春工业高等专科学校长春１３０００２）１树脂锚杆性能特点树脂锚杆是由药卷式高分子合成树脂（通用型不饱和聚酯树脂）为锚固剂，把锚拉杆的麻花状内端与岩体钻孔孔壁紧密地粘结在一起，构成锚杆的锚固段。树脂锚杆具有承载快、锚固力大、适应...     

锚杆构件力学性能及匹配性

在分析煤矿巷道锚杆支护构件破坏形式与原因的基础上,研究了锚杆各构件,包括杆体、螺纹段、托板、球形垫圈及减摩垫圈的力学性能。采用理论计算与数值模拟分析了杆体与螺纹段在不同受力状态下的应力分布特征。在实验室进行了锚杆形状、参数对其锚固力及安装阻力影响的试验,托板压缩性能及锚杆尾部构件匹配性试验。研究了树脂锚固剂的力学性能及影响因素。研究结果表明：锚杆受拉伸、弯曲、扭转、剪切及其组合作用,煤矿巷道锚杆处于屈服是一种常态,杆体有4个位置易发生破断。螺纹显著改变了螺纹段表面及附近部位的应力分布,在螺纹牙底处出现明显的应力集中。拱形托板压缩变形可分为5个阶段,拱高必须达到一定值才能保证足够的承载能力。锚杆尾部构件几何形状、参数及力学性能应相互匹配,才能使锚杆处于较好的受力状态。树脂锚固剂应与杆体、钻孔匹配,保证锚杆-锚固剂、锚固剂-围岩之间界面有良好的黏结性能。研究成果已应用于多类困难巷道,大幅减少了锚杆支护构件的破坏,显著提高了巷道支护效果。      

可回收楔式锚杆的研究

树脂锚杆应用于锚固工程时,需要使用大量的药卷,回收率很低,并且当锚孔中存在煤岩碎渣时,锚杆体很难插入锚孔孔底,容易造成假性施工,带来许多安全隐患。因此,设计了可回收楔式锚杆,降低了费用,避免了假性施工,提高了回收率。     

端部包裹式扩体锚杆承载特性现场试验研究

选取实际工程场地,通过一系列的抗拔试验对新型端部包裹式扩体锚杆的承载特性及其影响因素进行研究。试验中,通过改变锚杆扩体锚固段直径、锚固段长度、埋置深度、锚头土体密实度等因素,得到了相应参数下反映承载能力的荷载-位移曲线。研究结果表明：扩体锚固段直径与锚头土体密实度是影响扩体锚杆承载力最主要因素,并且锚固段直径与承载力成一定倍数增长关系;锚固段长度与承载力呈线性增长关系;在端阻力未达到极限状态时,扩体锚杆位移主要取决于杆体的弹塑性变形;当端阻力超过极限状态,锚杆发生整体变形位移由锚固体的拉伸变形决定。与传统扩体锚杆及普通锚杆的相比,新型扩体锚杆有效提升了锚杆极限抗拔承载力。     

涨管式锚杆——一种新型快速锚固装置

最近,在利用高压水技术加固围岩方面,瑞典亚特拉斯科普科公司研制了一种涨管式锚杆。它与美国英格索兰公司的缝管式锚杆一样,也是一种管式全长锚固摩擦锚杆。 一、结构与原理 涨管式锚杆由锚杆杯体(涨管)、安装卡头和高压水泵组成。锚杆杆体用44毫米钢管制作,它的外径被挤压到O28毫米左右,锚杆体两端焊上短节密封套筒(图1),套筒上一端钻有小孔,连通杆体内腔。安装涨管式钻杆时,高压水通过套筒的钻孔进入杆体内腔,在高压水作用下,杆体膨胀挤在锚孔中。由于锚杆孔直径比杆体的原来直径小,     

矿用树脂锚杆锚固质量无损检测的试验研究

利用MJ—1锚检仪对树脂锚杆的锚固状态和锚固力进行测试试验，表明利用高频应力波无损检测技术可以判定锚杆锚固长度，评价锚杆锚固质量；通过适时监测杆体的受力与位移变化曲线，可以实现无损检测锚杆极限锚固力。     

粘结式锚杆抗拔力及拉拔误差分析

目前树脂药卷锚固的锚杆支护技术得到了广泛应用,对锚杆拉拔工况下抗拔力和拉拔误差进行了分析,采用根据锚固剂及围岩的强度、刚度与杆体、孔壁间的相对位移法和弹性力学移解法两种方法研究分析锚杆拉拔力状况,并对比两种结果,为科学计算与设计锚杆支护参数提供参考。     

煤矿巷道树脂锚固体力学行为及锚杆杆体承载特性研究

目前锚杆(索)支护技术是我国地下煤矿开采中普遍采用的一种主动控制巷道围岩稳定的支护技术。但由于锚杆支护加固对象的复杂性,至今锚杆支护原理还没有一个统一全面的认识,对于复杂条件下锚杆的锚固机理、与围岩相互作用关系、应力分布规律及锚杆杆体承载特性等问题需要更深入的研究。论文采用理论分析、数值模拟、现场实测、实验室试验和工程实践相结合的综合研究手段,围绕树脂锚固体力学行为及锚杆杆体承载特性展开研究。论文研究的主要工作如下:(1)总结分析了树脂锚固体4类主要失效类型,着重分析了黏结失效类型中树脂锚固体空洞锚固失效和长时蠕变失效的两种形式。建立了空洞树脂锚固体拉拔状态下的力学模型,推导并求出了空洞树脂锚固体拉拔状态下沿锚固方向上杆体内拉应力分布的理论公式;同时建立了考虑锚固层黏弹特性树脂锚固体拉拔状态下的长时蠕变力学模型,推导并求出了与时间有关的杆体拉应力和锚固层-杆体界面剪应力分布公式,并求解了恒力长时作用下的树脂锚固体杆体外端点位移的近似公式,同时得到了锚固体产生破坏的极限拉拔力。(2)通过实验室力学试验,获得了围岩、锚杆等力学参数。基于ABAQUS数值模拟软件,验证了两种锚固体理论力学模型,研究了两种模型中杆体应力沿锚固方向上的分布规律,揭示了拉拔过程中锚固体内应力和位移的演化过程;着重阐述了长时蠕变模型杆体应力传递的3个阶段,分析了杆体的极限抗拉拔力与时间的关系。同时,分析了锚杆直径、锚固层厚度、钻孔直径、围岩强度等参数对树脂锚固体杆体拉拔状态下的力学特性影响。(3)采用预拉力锚固系统锚固作用综合实验台,研究了不同预拉力下锚杆杆体应力和弯矩的分布特征及其变化速率;通过测力锚杆井下拉拔试验,揭示了预拉力与锚杆杆体外端点位移的相互关系及不同预拉力下锚杆杆体轴力分布及承载特征,同时基于测得的锚杆杆体应力分布曲线,借助第三章研究结果,准确推测了巷道顶板的完整性;初步判定预拉力锚杆实际工作状态下杆体承载受力主要集中在外锚固段中性点附近,对限制巷道围岩变形起主要作用的是中性点附近杆体-锚固层-围岩3者之间的黏结关系,同时杆体内弯矩的存在说明杆体截面处于非均匀受力状。(4)在分析现有煤矿巷道围岩监测手段的不足和光纤光栅传感技术优越性的基础上,初步提出并建立了一套基于现代光纤传感技术的煤矿巷道围岩动态实时在线监测系统;并采用该系统对煤矿巷道锚杆杆体受力及演化进行了实测,监测结果表明树脂锚杆的杆体应力分布呈非均匀分布且波动变化,杆体内存在大量弯矩。(5)最后基于理论研究结果提出了确保锚杆支护效果的几个基本原则,并应用于淮南矿区顾桥矿1115(1)工作面轨道巷及朱集煤矿1111(1)工作面轨道巷的工程实践,应用结果表明遵循该原则采用的预拉力高强锚杆强化支护技术可以充分调动围岩的自稳能力优化围岩的力学参数,有效控制巷道围岩变形,满足矿井安全生产要求;同时采用煤矿巷道围岩动态实时在线监测系统成功揭示了1111(1)工作面轨道沿空留巷期间的矿压显现规律,并与传统矿压观测结果进行了对比,两者基本一致,初步显示了该系统的可靠性和应用前景。     

锚杆支护

现在,胀壳式锚杆用量占锚杆总用量的70％。普通使用的锚杆还有水泥砂浆锚杆、预张力树脂锚杆、水泥砂浆楔缝式锚杆、胀管式锚杆和缝管式锚杆。通常采用的杆体直径为15～40毫米,钢材的抗拉强度极限为540～695兆帕,其断裂强度约为10～60吨。在计算杆体直径时一般取安全系数为2～3。在计算树脂锚固长度时,通常取每10毫米胶结长度的锚固力为4000牛顿。孔径:杆径之比很重要,孔径应     

D-1型等强可伸锚杆

由煤科总院北京建井所研制、天津市塘沽煤矿支护设备器材厂生产的D-1型等强可伸锚杆,是在普通锚杆(水泥卷式锚杆、树脂卷式锚杆)的基础上开发的新锚杆。杆体两端的结构与加工做了改进,使杆体两端与杆体母材承载力基本一致,克服了普通锚杆由于杆体尾部螺纹易被拉断、锚头易发生滑移或拔出,使锚杆作用失效的缺点.     

基于实际围岩变形的全长锚固锚杆杆体应力分布特征分析

在全长锚固锚杆支护过程中,锚杆与围岩之间会相互作用,进而引起锚杆应力分布变化。为探究全长锚固锚杆正常支护过程及临界失效时锚杆应力分布规律,以围岩变形为基础,建立了锚杆-围岩相互作用模型,推导出锚杆在正常支护过程中及临界失效时轴力及剪应力沿杆长分布解析表达式,进而获得了轴力及剪应力沿杆长分布曲线。并在考虑锚杆及锚固剂弹性模量、锚杆及锚固剂横截面面积等锚固参数的条件下分别分析了围岩条件、锚杆长度、托锚力对全长锚固锚杆杆体应力分布的影响。结果表明:在全长锚固锚杆正常支护过程中,杆体应力分布符合中性点理论;影响锚杆轴力、剪应力分布的因素有围岩条件、锚固参数、托锚力;在锚杆正常支护过程中,全长锚固锚杆杆体应力分布符合中性点理论,随着围岩变软,锚杆为了限制变形,中性点向孔口方向移动且所受轴力、剪应力增大;托锚力影响杆体应力分布,托锚力越大,轴力分布越不均匀,且孔口到中性点处剪应力越小,中性点到杆端剪应力越大。所以在工程实际中可实时监测锚杆托锚力,依靠本文理论依据可深入揭示锚杆支护过程中受力特征;在锚杆支护临界失效时,围岩越坚硬,剪应力及轴力越大,且分布更加集中;锚杆长度影响全长锚固锚杆的支护性能,但在锚杆长度超过一定范围后再增大锚杆长度并不能显著提升锚杆的锚固效果。