水泥锚固剂卷全长锚固技术在深部巷道支护中的应用

本文介绍水泥锚固剂卷全长锚固技术在华丰煤矿深部巷道支护中的应用，并分析了由此取得的技术经济效益。     

树脂锚杆全长锚固技术研究及应用

为了解决煤矿-500m水平以下高地应力下支护,减少巷道后期维修费用的问题,研制了全长锚固树脂锚固剂。全长锚固树脂锚固剂综合考虑了巷道支护技术经济效益,实现巷道支护高效快捷支护。全长锚固锚杆支护技术在不改变目前施工机具,不增加工人的劳动强度前提下,通过调整树脂锚固剂的参数,如直径、胶泥稠度、长度、支数,调整锚杆材质,调整螺帽扭矩参数等措施,实现井巷顶部、帮部全长锚固。在淮南矿区试验表明,使用全长锚固锚杆支护技术有效地控制巷道变形和巷道压力,确保煤矿安全支护,节约巷道费用,实现安全生产。     

邢台矿务局机修总厂MGA和MGB树脂锚固型高强度锚杆

MGA和MGB高强度锚杆是邢台局机修总厂研制开发的新型支护产品，采用低合金无纵筋螺纹钢制作，并于1996年9月17～18日通过了由煤炭部科教司组织召开的并有关专家参加的技术鉴定。MGA型高强度锚杆鉴定为国内领先水平；MGB高强度锚杆鉴定为国际先进水平。l使用范围及特点锚杆锚固形式分端头锚固和全长锚固2种，全长锚固与端头锚固相比，具有受力状态好，承载能力大，可以有效地提供阻止岩层相互错动的阻力，能大幅度提高锚杆支护系统刚度等优点（图工）。MGA、MGB高强度锚杆使用于矿山及其他工程巷道支护，与树脂锚固剂及该厂生产的W钢…     

全长锚固水泥药卷锚杆的试验应用

针对冲击地压矿井巷道支护难的问题,根据煤岩体冲击碎胀破坏机理,按照锚固约束层作用原理,提出了发挥锚固约束层的最佳支护形式：全长锚固水泥药卷锚杆技术,介绍了该锚杆的性能特点及应用情况,对冲击地压矿井、软岩矿井与高地压矿井需要高强度高锚固力的巷道支护具有很好的借鉴作用。     

全长锚固水泥药卷锚杆的试验应用

针对冲击地压矿井巷道支护难的问题,根据煤岩体冲击碎胀破坏机理,按照锚固约束层作用原理,提出了发挥锚固约束层的最佳支护形式全长锚固水泥药卷锚杆技术,介绍了该锚杆的性能特点及应用情况,对冲击地压矿井、软岩矿井与高地压矿井需要高强度高锚固力的巷道支护具有很好的借鉴作用.     

巷道锚固体内离层对树脂锚杆承载特性影响分析

针对回采巷道锚固体内出现的离层现象,基于荷载传递规律、界面剪切滑移模型和锚固体离层面两侧轴力及剪应力布等研究成果,研究了锚固体上任意处发生离层前后不同锚固方式树脂锚杆的承载特性。结果表明：受锚固方式、锚杆预紧力和锚固体离层的影响,锚杆承载特性呈明显的不均匀分布特征。离层发生前,尽管端头锚固、加长锚固和全长锚固锚杆的界面剪应力和锚杆极限承载力峰值相同,但其界面剪应力和锚杆极限承载力分布形态各异。离层发生时,三种锚固方式锚杆不仅界面剪应力和锚杆极限承载力分布形态都发生了明显变化,而且其界面剪应力和锚杆极限承载力峰值也各不相同。全长预应力锚固锚杆承载特性要优于端头、加长锚固和全长锚固锚杆,对围岩变形和离层有更好的约束和抑制作用,在容易发生围岩离层的回采巷道应优先采用全长预应力锚固锚杆。     

基于新型水泥基材料的全长锚固系统测试研究

全长锚固方式相较于端头锚固方式在承载性能方面具有优势,但是受制于树脂锚固剂黏度等因素的影响,其应用有一定局限。采用实验室试验和理论分析等研究方法,提出1种新型水泥基锚固材料,该锚固材料具有早强、良好的触变性等优点,为全长锚固创造了条件。拉拨试验结果表明:这种新型水泥基锚固材料的力学性能优于传统树脂锚固剂,所形成的预应力全长锚固系统的最高拉拔强度可达普通端锚的2倍以上。声发射破坏源定位表明:随着预拉力的升高,破坏源事件总数呈降低趋势,且事件分布逐渐向杆体和锚固端头方向迁移,体现为锚杆的塑性/屈服损伤,表明高预拉力条件下决定全长锚固系统承载性的为杆体抗拉强度。     

磷石膏快凝锚固剂

在适当的矿山地质条件下广泛采用锚杆支架是降低巷道支护费用的方向之一,同其它各种支架相比,也更容易实现支护机械化。 苏联煤矿大量采用机械锚固式锚杆支架,它受岩石强度的限制,只能用于极限抗压强度大于30～40MPa的岩体。 巷道支护中,为了扩大锚杆支架的使用范围和数量,采用具有较高承载能力的全长(或长段)锚固的锚杆支架,这时主要用合成树脂或水泥为基础的锚固剂。 苏联生产的各种各样的合成树脂和树脂锚固剂中,在煤矿条件下,可用的只有几种。因锚杆支架锚固剂应符合下述要求:注入孔中时要填满孔(密封)并同锚杆一块迅速呈现出固体性能,该固体的     

锚杆锚索预应力全长锚固技术的实践

针对官地矿巷道压力大、变形严重的实况,提出了锚杆锚索预应力全长锚固技术,确定了锚固注浆浆液合理配比。应用效果表明,该支护技术下巷道两帮、顶底板的变形量远小于普通锚杆支护巷道,锚杆锚索预应力全长锚固效果明显。     

全长预应力锚固强力支护系统的应用研究

为解决复杂困难巷道条件下传统锚杆支护体系存在的问题,从理论上分析了不同锚固方式对巷道支护的影响,得出了全长预应力锚固具有端部锚固和全长锚固的优点,能够在较长的锚杆杆体上施加预应力,增加了对围岩离层及错动的敏感度。采用数值模拟计算方法分析了不同锚固方式对锚杆支护附加应力场的影响,得出提高全长预应力锚固锚杆扩散效果的有效途径是先施加预应力而锚固剂后固化。在潞安矿区进行井下工业性试验,对全长预应力锚固状态下锚杆受力分布及变化进行了监测,锚杆锚索受力基本稳定,锚杆最大受力122 kN,锚索最大受力387 kN。矿压监测数据表明：全长预应力锚固强力支护系统优于传统支护,能有效控制围岩变形,支护效果良好。     

基于锚杆拉拔试验优化锚固承载特性研究

为提高深部软岩巷道锚杆支护承载能力,有效控制巷道围岩变形,采用锚杆拉拔正交试验对锚固承载特性影响因素进行研究,分析不同影响因素作用效果,并以试验结果为依据针对性提出高预应力全长锚固支护技术,研发了预应力全长锚固锚杆,通过理论计算对预应力全长锚固围岩承载能力加以分析,并以潘三煤矿17102(3)工作面回风巷道为工程背景,采用数值模拟和现场试验方式与传统加长锚固支护、全长锚固支护进行对比验证。研究表明：锚杆拉拔失效首先发生在锚固体与试块黏结界面,锚杆拉拔锚固失效经历了弹性—塑性—破坏的动态阶段,不同锚固因素产生锚固效果不同,在拉拔失效发展过程中的体现也有所区别。其中试块强度和锚杆预应力对锚杆极限拉拔力影响程度显著,并且极限拉拔力的大小与试件强度和预应力值呈正相关。根据试验结果提出高预应力全长锚固锚杆支护技术,研发的预应力全长锚固锚杆采用全长锚固提高岩体强度的同时分段施加预应力,与传统加长锚固支护、全长锚固支护相对比,高预应力全长锚固支护技术实现了锚杆在全长锚固的基础上使得预应力向围岩内传递,从而增大围岩压应力区范围,形成更有效的锚固围岩承载结构。工程实践表明,预应力全长锚固支护技术可有效控...     

全长锚固锚杆的锚固效应分析

从提高围岩力学性质、为围岩提供约束以及与围岩的相互作用关系等方面对全长锚固锚杆的锚固效应进行了分析,指出全长锚固锚杆能够快速增阻,有效地结合了围岩自身的强度,增强了巷道围岩的稳定性。     

预应力全长锚固锚杆工况研究

预应力全长锚固锚杆对于控制松散破碎、高瓦斯和强烈动压影响的巷道围岩有重要的意义。为了揭示预应力全长锚固锚杆的受力状况,研究巷道矿压显现规律,本文采用有限差分软件FLAC3D和井下试验相结合的方式进行研究,取得结论:全长锚固锚杆的预应力沿杆体慢速锚固段呈近似均匀分布,在快速锚固段呈负指数或线性形式衰减,且在中性点处,锚杆的轴向载荷最大;预应力全长锚固锚杆的中性点随着围岩强度的降低向钻孔的深部移动,中性点深移会加速锚固区深部岩层的破坏,恶化锚固效果,需采取预注浆、注浆锚杆(索)等方式。     

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。     

顶板淋水条件下全长锚固工艺控水效果试验研究

榆树井矿13800胶带下山受顶板含水层影响,掘进打锚杆时出现淋水,严重影响巷道施工效率和支护效果。试验研究全长锚固工艺对顶板稳定性及控水效果的影响,当锚杆配合5根慢速锚固剂时,锚杆安装顺利,封水效果良好。     

全锚固密集短锚杆在软岩巷道支护中的应用

针对矿用单体气动锚杆钻机对有效锚固长度在2 m以上的高强度螺纹钢锚杆进行全长锚固时存在的安装工艺上的困难,基于巷道围岩中的主应力差及最大剪应力从周边向围岩内部逐渐衰减的规律,提出并试验了密集短锚杆全长锚固的软岩支护技术方案,重点提高距离巷道周边1.5 m以内的围岩抗剪能力。采用有效锚固长度1.5 m的MG400φ20 mm高强螺纹钢锚杆,间排距600 mm×600 mm,经过203 d的收敛观测,巷道周边最大相对位移量为100 mm,最终位移速度稳定在0.1mm/d以下,从而证明了全长锚固不需要过长的锚杆。     

全长锚固预应力锚杆杆体受力特征分析

采用理论分析、现场实测等研究方法,分析了锚杆杆体轴应力、剪应力与预紧力的关系以及杆体轴应力与剪应力的分布规律.结果表明:锚杆轴应力随预应力的增大而增加,在锚杆全长方向上呈曲线变化的,从锚杆尾部到锚杆端头方向,轴应力先增加后减小,在中性点处轴应力最大,轴应力最大值位置向锚杆尾端移动;随锚杆预应力增加,锚杆杆体剪应力在巷道表面与中性点位置一段减小,在中性点与锚杆端头一段增加,中性点处锚杆剪应力为零,中性点向锚杆尾部移动.全长锚固锚杆预紧力不是越大越好,而是有个合理的范围,预紧力大小要与锚杆支护系统强度相匹配.     

全长膨胀塑料锚杆锚固机理研究初探

对全长膨胀塑料锚杆锚固机理进行了简要分析,对回采巷道使用全长膨胀塑料锚杆锚固煤帮进行了现场试验,提出了有关的结论.     

松软煤层锚固孔底扩孔锚固机理及锚固性能研究

针对松软煤层巷道锚杆锚固力低,制约松软煤层巷道锚杆支护技术发展的问题,采用锚固孔孔底倒楔形扩孔锚固提高锚杆的锚固性能,利用自行研发的锚固孔孔底单翼扩孔装置进行力学分析、实验室试验、相似模拟和井下现场试验,试验结果表明:松软煤层锚固孔孔底倒楔形锚固,可以使锚杆的锚固性能显著提高,尤其是锚杆达到最大锚固力后的残余锚固力提高近1倍,为松软煤层巷道锚杆支护的广泛应用提供了技术支持。     

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。