采矿工作中聚能药包的应用

加拿大炸药研究实验室(CERL)经常接到邀请,要求合作解决私营企业和其他部门遇到的问题。CERL准备研制和试验炸药以及设计技术装置,宗旨是分别处理各种情况。本文报道第一种情况是远距离拆除作为矿山顶板加固工程一部分的锚杆头。为此应用而设计的装置在实验室的试验效果是100％,而在矿山是80％。报道的第二种情况是远距离割断锚索。     

一种新型锚杆—玻璃纤维锚索

旨在确定复合锚索支护效能的实验室试验和现场试用已在加拿大的地下矿山完成。研制并试验了几种玻璃纤维锚索的样品，其中两种现有已可用于采矿工业。这种锚索的评估工作包括在加拿大和美国的试验室试验以及在加拿大几座矿山的现场试用。其目的是研制一种在价格上有竞争力，在强度上能与１６ｍｍ直径钢锚索相比的复合锚索。除了具有相同甚至高承载张力而外，玻璃纤维锚索由于重量轻，还可提高安装速度。与传统的钢锚索不同。复合锚索     

小孔径预应力锚索内锚力增强技术研究

为解决目前深井高应力及复杂环境下巷道存在的小孔径预应力锚索内锚强度低、锚固可靠性差的问题,采用现场调研、实验室仿真试验方法,分析总结了常规预应力锚索可能的失效原因,指出锚索索体光滑是导致锚索内锚可靠性较低的重要原因之一,基于上述研究提出了一种内锚力增强技术即叶片式锚索锚固结构。实验室仿真试验及现场工程应用结果表明:叶片式锚索能够有效避免钢绞线穿过锚固剂而发生的假性锚固;能够将树脂锚固剂聚酯薄膜包装袋充分搅碎,并将固化剂与胶泥充分混合均匀,对提高锚索内锚强度、锚固可靠性及控制高应力、深部复杂巷道围岩变形效果显著。     

高强度等级中空锚索与线性锚索束协同支护技术

中空注浆锚索由于其特殊的中空结构,导致极限承载能力较常用实心锚索降低了30%以上,难以满足深部复杂应力环境巷道的支护要求。研究开发了2060MPa高强度等级中空注浆锚索,经实验室和现场实测,其极限承载能力达到了660kN以上,并指出了其拉力分散型的力学本质。为避免巷道顶板岩层水平移动导致的锚索剪切破坏,提出了高强度等级中空注浆锚索与线性锚索束协同支护技术,阐释了两种支护结构协同支护作用机制。选择顾桥矿1127(1)运输巷巷修工程为背景,开展了高强度等级中空注浆锚索与线性锚索束协同支护技术的现场试验,应用结果表明,该技术能够有效控制深部高地压巷道的围岩大变形,是一种行之有效的巷道加固方式。     

锚索极限承载力的灰色预测

运用灰色理论,建立了锚索的荷载-位移关系的GM(1,1)模型;结合锚索抗拔试验数据,探讨了GM(1,1)模型拟合锚索荷载-位移曲线以及预测锚索极限承载力的效果.通过对工程实例的对比分析,证明其理论可靠,预测结果的精度满足工程要求.     

煤矿小孔径预应力锚索破断原因分析及对策

针对复杂困难条件下煤矿巷道支护锚索普遍存在的破断问题,通过实验室试验和现场巷道顶板煤岩层变形规律验证了锚索破断的原因,并提出了针对性解决措施。研究结果表明,井下锚索破断主要有2种形式:锚索锁具附近破断和锚索中部破断。锚索锁具附近破断的原因主要是锚索工作过程中与巷道岩面垂线夹角过大造成锚索受到拉-弯-剪复合应力作用所致;锚索中部破断主要是由于顶板岩层强烈错动导致锚索在受到较大拉应力情况下受岩层弯曲错动剪切所致。针对锚索的不同破坏形式,建议采取垂直岩面布置锚索、选择延伸率较大和屈服强度比较低的1×19股锚索、减小锚索长度、增加锚杆锚索预紧力的方法来解决锚索破断问题。     

一种新型锚杆──玻璃纤维锚索

旨在确定复合锚索支护效能的实验室试验和现场试用已在加拿大的地下矿山完成。研制并试验了几种玻璃纤维锚索的作品，其中两种现在已可用于采矿工业。这种锚索的评估工作包括在加拿大和美国的试验室试验以及在加拿大几座矿山的现场试用。其目的是研制一种在价格上有竞争力、在强度上能与16mm直径钢锚素相比的复合材料锚索。除了具有相同甚至更高承载张力而外，玻璃纤维锚索由于重量轻．还可提高安装速度。与传统的钢锚索不同，复合锚索可以安装在使用连续采掘方法和需要可切割锚杆的矿山。现已完成了锚索在加拿大使用情况的市场分析。玻璃纤维锚素是矿山岩石支护的一种有效手段。玻璃纤维锚索可成为传统钢锚索的一种有效的替代品。     

长锚索护顶的设计与计算

作者综述了锚杆(锚索)护顶的作用原理,通过对凤凰山铜矿充填法采场用锚杆——长锚索护顶试验结果的分析,作者进一步研究了长锚索护顶的功能,论述了应用长锚索的设计方法及确定其相关因素的计算方法。     

桁架锚索与单体锚索不同支护结构研究及应用

 现场采集五家沟煤矿5#煤层及顶板试样,实验室测定煤岩样力学参数。通过桁架锚索闭锁型支护结构的力学分析,研究顶板岩层中性轴位移规律及桁架锚索与单体锚索支护结构的区别。数值模拟确定5203特大断面开切眼桁架锚索支护关键参数,结合五家沟现场地质生产条件设计桁架锚索与单体锚索平行布置联合支护方案。研究及试验结果表明：(1)桁架锚索支护巷道,顶板岩梁中性轴位置整体下移,使顶板更大范围煤岩体处于三向压缩应力状态,改善了顶板岩梁力学特性,提高了顶板岩梁承载能力,支护结构更为合理;(2)单体锚索不能提供水平支护力,单独布置时支护范围有限,但适用于局部区域的加强支护;(3)桁架锚索与单体锚索平行布置可充分发挥两种支护结构自身的优点,总体支护结构更合理。     

矿用锚索检验方法的研究

针对矿用锚索的结构特点和受力特点，对相关标准和相关试验方法进行分析研究，在对国内其他行业实验室相关试验方法及设备进行调研的基础上，结合现有试验机夹具及数据采集自动化系统的改造，并参照树脂锚杆金属杆体的有关试验方法，提出了矿用锚索主要性能的试验方法。     

高延伸率锚索动态力学特性及工程应用

传统锚索延伸率低、抗冲击能力差,在强冲击载荷作用下易出现脆性破断失效,导致巷道出现冒顶、冲击地压事故等问题。基于此,自主开发了具有高强度、高延伸率及高抗冲击等特性的锚索,采用实验室试验、理论分析及现场试验等综合手段,分析了高延伸率锚索的静、动载力学性能,研究了高延伸率锚索化学成分、金相组织和夹杂物与普通锚索的差异,提出了高延伸率锚索支护吸能原理,并将高延伸率锚索在现场进行了应用。研究结果表明：静载作用下,高延伸率锚索抗拉强度为1 790 MPa,最大力总延伸率8.1%,是普通锚索的1.61～2.25倍;动载作用下,高延伸率锚索钢丝不易散开,破断载荷与普通锚索基本相同,断后伸长率分别是锚索A、B、C的1.82倍、1.68倍和1.52倍,单位长度吸能量分别是锚索A、B、C的2.54倍、1.99倍和1.70倍,高延伸率锚索塑性变形能力更强,吸能能力更高。高延伸率锚索通过在冶炼和轧制工艺过程中控制有害化学元素和有益化学元素含量、细化金相组织及减少夹杂物尺寸和数量等方式提高了钢丝的塑性变形能力,进而提高锚索整体的抗冲击性能。高延伸率锚索在现场应用过程中经受了多次大能量冲击后,巷道支护效果良好,高...     

压力分散型锚索的验收试验分析与检验标准研究

在当前压力分散型预应力锚索(杆)的验收试验相关规程中,对总位移量控制范围没有明确规定,使得实际施工验收无所适从。通过对等位移和等荷载2种张拉法的比较,对压力分散型预应力锚索在验收试验中的总位移量的控制范围进行了研究,并结合实际锚索验收试验给出控制范围的建议值,供该类型锚索验收试验相关研究及规范取值参考。     

碎裂厚煤顶桁架锚索主动支护技术及其现场应用

针对庞庞塔煤矿断面达7.8 m的留顶煤切眼的支护难题,采用桁架锚索支护系统对综放切眼进行支护。通过实验室理论分析和相似条件下的工程类比法,确定了桁架锚索主动支护系统的锚索长度、锚索角度、孔口帮距等主要支护参数,最终确定了合理的支护设计方案。该支护方案在庞庞塔10101综放工作面试验取得成功,为相似地质条件下的厚层破碎煤层开采提供了借鉴经验。     

关于高压旋喷锚索与普通锚索的对比试验研究

为了研究高压旋喷锚索在软弱土层中的应用效果,结合实际工程,选取了3根不同长度的旋喷锚索和1根足尺寸的普通锚索进行现场预应力锚索张拉试验,并对试验结果进行了对比分析。研究发现:高压旋喷锚索大大提高了锚索的抗拔力及抗变形性能。试验对该锚索在工程上的推广运用具有现实的指导意义。     

回采巷道让压锚索支护机理研究

厚煤层回采巷道顶煤较厚,动压作用后离层量大,使锚索产生破断,让压锚索可以缓解此类现象。文章采用数值模拟软件FLAC~(3D)分析了王庄煤矿8107工作面运输巷锚索破断机理,以让压管力学试验和数值模拟确定了让压锚索参数。工业性试验表明:10 cm高强双泡让压管与巷道锚索匹配性较好,巷道围岩变形得到了有效控制。     

信息窗口

预应力锚索支护又有新成果　　兖州矿业 (集团 )公司南屯煤矿集多年锚网支护的成功经验 ,研制出了适用于煤矿井下使用的15ｍｍ小孔径预应力系列锚索支护产品 ,其技术性能达到了国内同类产品的先进水平 ,最近通过了技术鉴定 ,并投入批量生产。　　这种新型预应力锚索支护产品具有结构简单、操作和使用容易、安装搅拌过程中不破股、质量稳定等特点。根据试验和现场监测结果 ,使用该产品可以最大限度地发挥锚索索线的抗拉强度。和矿井以前使用的锚网支护、预应力锚索支护相比 ,该产品具有更大的支护强度和更高的可靠性 ,并且最大限度地改善和…     

特厚煤层回采巷道顶板锚杆-长锚杆协同支护研究

为解决特厚煤层回采巷道顶板下沉大、易冒顶的难题,提出了锚杆-长锚杆协同支护思想,采用实验室试验对比分析了长锚杆和小孔径预应力锚索的力学特性,结合数值模拟方法对比研究了锚杆-锚索联合支护与锚杆-长锚杆协同支护对厚煤层巷道顶板的支护效果,并在南阳坡煤矿4103顺槽进行了工业性对比试验。结果表明,锚杆-长锚杆协同支护技术能够适应巷道顶板大变形,有效防止锚索破断导致的巷道冒顶。     

雅砻江锦屏一级水电站预应力锚索试验研究

锦屏一级水电站边坡存在的深部卸荷、深部裂缝及断层、边坡高陡等复杂的工程地质条件,设计拟采取预应力锚索加固支护措施。为了使预应力锚索加固支护效果满足边坡开挖施工期和运行期的安全稳定要求,对拉力型预应力锚索和自由式单孔多锚头防腐型预应力锚索进行锚型对比预应力锚索试验。根据试验结果和锦屏复杂的地质条件,推荐使用对复杂及软弱地层适应性强的自由式单孔多锚头防腐型预应力锚索进行边坡支护处理。     

层状巷道底板变形破坏分析及控制技术研究

以沽源煤矿主运输大巷实际地质条件,煤岩体实验室力学试验为基础,利用有限差分数值模拟软件FLAC~(3D)分析主运输大巷在不同底鼓治理措施下底板围岩特征,重点比较各措施下底鼓量,并以此为依据优选出主运输大巷最佳的底鼓治理措施为原支护方案加底板锚(锚杆或锚索)注。     

小孔径锚索预应力损失影响因素的试验研究

针对煤矿小孔径树脂锚固预应力锚索的特点,及锚索预应力损失的研究现状和存在的问题,采用理论分析、实验室与井下试验相结合的方法,研究了小孔径树脂锚固锚索预应力损失机理与规律。重点分析了锚索张拉和锁定过程中的预应力损失,及围岩变形引起的预应力损失。锚固系统导致的预应力损失包括锚口摩擦损失和锁定损失;对于特定锚固体系,存在最优限位距离,22 mm锚索的最优限位距离为11～13 mm;锚索长度、张拉油压、张拉机具、锚具及与机具的匹配性对预应力损失率都有不同程度的影响：一般锚索长度越小,预应力损失越大;限位距离偏小时张拉油压在20～30 MPa范围内,预应力锁定损失率最大,限位距离较适当时预应力锁定损失率随张拉油压的增大而减小。最后,提出保证锚索预应力的技术措施,包括施工前进行试验,得出最优限位距离,并对千斤顶进行改造;在锚索预应力设计时,应考虑一定比例的超张拉;当围岩松软破碎时,应增加托板、组合构件及护网的面积、强度与刚度。