玻璃钢锚杆材质改进试验

玻璃钢锚杆的主要缺陷是抗扭强度很差,从而在很大程度上限制了其应用领域.文章主要分析了如何通过改进玻璃钢锚杆的组分和成型工艺来提高其抗扭强度.通过扭转试验和扫描电子显微镜(SEM)观察得到了不同加入量的固化剂(MEKP)、纳米莫来石以及聚氨酯对玻璃钢锚杆扭矩的影响.同时,研究发现对树脂胶液抽真空后可显著改善杆体的抗扭强度.     

固化温度和抽真空对玻璃钢锚杆性能的影响

玻璃钢锚杆的主要缺陷是抗扭强度很差,从而在很大程度上限制了其应用领域。探讨了固化温度和抽真空处理对玻璃钢锚杆性能的影响。对杆体进行了扭转试验和扫描电子显微镜(SEM)观察,研究表明选择合适的固化温度和抽真空处理能显著提高杆体的抗扭强度。     

新型玻璃钢锚杆及其在煤帮支护中的应用研究

介绍了新型玻璃钢锚杆的结构特点和抗扭性能,同时对玻璃钢锚杆的尾部正常受力和偏心载荷受力两种情况进行了实验研究.并给出了新型玻璃钢锚杆在神东煤炭公司保德煤矿88301工作面的应用实例.     

玻璃钢锚杆在煤岩体支护中的扭转破坏

玻璃钢锚杆在煤岩巷道的支护中,其抗扭性能相比传统螺纹钢锚杆较差,当施加扭矩过大使其锚固性能失效,从而需要用预紧力表达玻璃钢锚杆变形所产生的单位轴线长度的相对扭角θ;基于玻璃钢锚杆理想化看做圆杆状态下的假说,建立了力学模型,分析了扭转力矩M与玻璃钢锚杆变形产生单位轴线长度的相对扭角θ的关系及变化趋势,同时采用FLAC~(3D)模拟了玻璃钢锚杆在施加预紧力的过程中是慢慢屈服到突然整体失稳过程,与现场实验结果基本一致。结果表明:玻璃钢锚杆在施加力矩0~45 N·m时,M与θ可以建立较为简单的数学表达式,在一定的范围内,采用扭转力矩预测和量化了锚杆扭转变形量可以作为一种较准确且易行的施工判断方式。     

高强度预应力玻璃钢锚杆支护技术研究

高瓦斯煤矿采区巷道工作面侧支护采用的普通玻璃钢锚杆强度低、抗扭性差,延伸率低。针对以上问题开发了高强度玻璃钢锚杆,通过实验室试验高强度玻璃钢锚杆极限载荷220 k N,最大可施加扭矩到达420 N·m。采用数值软件FLAC3D,对采用高强度玻璃钢锚杆在不同回采条件下的巷道受力状态进行了分析,最大垂直应力为20.4 MPa,最大水平应力为18.6 MPa。在N3-9工作面胶带巷进行了试验,实践表明两帮最大位移量为25 mm,顶板最大下沉量为13 mm,巷道变形量较小,试验效果理想。     

新型玻璃钢锚杆力学性能试验研究

介绍了压痕式金属套管锚尾新型玻璃钢锚杆的结构特点,对其拉伸性能、抗拉拔力、延伸量、抗扭力矩等力学性能进行了试验研究,现场应用取得了良好的技术经济效果。     

金山店铁矿三种锚杆支护数值模拟对比研究

金山店铁矿主要采用管缝锚杆和螺纹钢锚杆进行巷道支护,但是这两种锚杆具有易腐蚀的局限性,该局限性通常会造成锚杆失效,容易造成安全隐患。为克服该局限性,金山店铁矿计划采用玻璃钢锚杆代替管缝锚杆和螺纹钢锚杆,该锚杆具有高强、轻质和耐腐蚀的优点。通过采用Phase2软件对金山店铁矿管缝锚杆、螺纹钢锚杆和玻璃钢锚杆巷道支护效果进行数值模拟研究,对比分析了这三种锚杆支护下的岩体强度系数和巷道变形位移。研究结果表明玻璃钢锚杆略优于管缝锚杆和螺纹钢锚杆,证明玻璃钢锚杆在金山店铁矿的应用具有可行性。     

玻璃钢锚杆在回采巷道的应用

为了确定玻璃钢锚杆在回采巷道中的使用效果,汾西矿业集团双柳煤矿通过对1403回风巷道内玻璃钢锚杆进行观测,其失效形式主要有:托盘破裂、破碎,煤壁松散,锚杆破断、劈裂,锚杆松动等,计算得出玻璃钢锚杆支护可靠度为0.9614;同时通过深部钻孔观测深部岩层位移,顶板离层位移量最大为80 mm。以上数据说明玻璃钢锚杆可用于回采巷道支护。     

爆破动载下全长锚固玻璃钢锚杆累积受力特征研究

针对全长锚固玻璃钢锚杆在多次爆破冲击作用下的损伤失效问题,依据金川三矿区玻璃钢锚杆支护参数及爆破振动现场实测数据,基于应力波反射拉伸破坏理论简化了锚杆动载受力模型并建立了数值计算方案,研究了单次及多次爆破动载下的全长锚固玻璃钢锚杆轴向受力特征,并通过全长锚固玻璃钢锚杆冲击试验结果验证了数值计算结果的可靠性。研究表明:在动载强度不变的情况下,不同爆破次数下的全长锚固玻璃钢锚杆轴向应力均沿杆体长度方向呈指数型下降,且锚杆最大轴向应力始终在孔口位置;随着爆破次数的增加,锚杆各部位轴向应力均不断增大,锚杆最大轴向应力增加更为明显,且轴向应力分布范围不断向锚固段深处延伸;随着爆破次数增加,玻璃钢锚杆最大轴向应力持续增大直至破坏,但金属锚杆轴向应力快速增大至一定数值后便趋于平稳,两者具有明显差异性;随着动载强度的增大,玻璃钢锚杆失效前的最大受力次数整体上呈先快速下降后缓慢下降的指数型变化特征。研究结果可为爆破冲击作用下的玻璃钢锚杆支护设计及爆破控制提供理论依据。     

玻璃钢锚杆全长支护完整性自显结构构想

玻璃钢锚杆杆体易切割,特别适用回采巷道,但同时也存在来压崩断、预紧打扭、搅拌扭断等问题且断裂后外部无法察觉。对玻璃钢锚杆工艺和结构提出一种构想:杆体中心抽模形成通气孔,锚固剂封堵埋入端,气球搭配一种特殊密闭结构封住外露端形成杆体内部封闭气体环境,当杆体破裂后气体从裂缝逸出,气球瘪缩立刻直观显现。对杆体工艺可行性进行了分析,新结构杆体强度进行了仿真,对特殊密闭结构气密性的保障、工艺步骤等难点进行了论述。     

金属矿山回采巷道中玻璃钢锚杆支护参数的研究

锚杆支护是金属矿山井下回采巷道的主要支护方式,锚杆支护参数决定了锚杆的支护效果,确定合理的支护参数对安全支护具有重要意义。对金山店铁矿回采巷道的破坏机理和玻璃钢锚杆的支护机理进行了分析,通过悬吊理论的分析和围岩松动范围的计算,确定出了回采巷道玻璃钢锚杆支护的合理参数。采用优化后的支护参数进行支护后,巷道变形趋于稳定,支护效果得到了显著的改善,对玻璃钢锚杆在金属矿山回采巷道支护中推广应用具有重要的意义。     

高强玻璃钢锚杆承载特性及应用研究

杆体强度低、承载力不匹配和托板失效是制约玻璃钢锚杆应用主要因素。新型高强度玻璃钢锚杆及构件承载特性测试结果表明,杆体承载力和延伸率高,整体强度低,螺纹段承载力为杆体的57%,配套托板为杆体的22.3%,为此,优化配套构件,提出支护方案并井下试验。     

新型锦纶、涤纶混杂玻璃纤维锚杆的拉伸试验研究

新型锦纶、涤纶混杂玻璃纤维锚杆分别采用高弹性的锦纶、涤纶纤维混杂高模量的玻璃纤维,以改善玻璃钢锚杆的韧性,解决煤矿中玻璃钢锚杆易发生脆性断裂的问题。其拉伸试验结果表明:混杂纤维锚杆拉伸强度随着玻璃纤维含量的增加先降低再增加;断后延伸率随着玻璃纤维体积含量的增加而降低。     

玻璃钢锚杆机械化生产线

由中国矿业大学 (北京校区 )采矿研究室与西山矿业集团公司合作开发的玻璃钢锚杆生产线 ,主要由杆体成型系统、缠绕系统、固化系统和自动控制系统等部分组成 ,实现了高度机械化和自动化 ,有效弥补了手糊成型时生产效率低、劳动强度大、劳动卫生条件差、产品质量不易控制、产品力学性能差等严重不足 ,为玻璃钢锚杆的工业性应用奠定了基础。　　该玻璃钢锚杆生产线生产的锚杆是以中国矿业大学 (北京校区 )的 3项国家专利为基础 ,在锚杆结构、材料配方、成型工艺上进行了优化 ,获得了很高的性能价格比。这种锚杆具有强度高、重量轻、耐化学腐蚀…     

系列锚杆钻机的研制与推广

江阴市矿山器材厂以压缩空气为动力研制的MQT系列顶板锚杆和边帮锚杆钻机，经过西山、兖州、淮南矿区使用，证明其具有重量轻、功率大、功能全等特点，能够钻顶板锚杆孔、锚索孔和边帮锚杆孔，还解决了快速搅拌树脂药卷和安装锚杆的问题。此项研究重点解决了以下关键问题：研制玻璃钢伸缩式气腿，并按使用高度分为单级和多级，支腿外层缠绕碳素纤维，内部用石墨陶瓷喷涂，提高支腿抗剪强度、润滑性、耐磨性、抗腐蚀性和抗静电性能，减轻整机重量；     

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。     

玻璃钢锚杆的适用条件及工程实践

根据目前国内玻璃钢锚杆的基本结构及技术性能特点,分析了玻璃钢锚杆的适用条件及应用途径,提出了通过将玻璃钢锚杆和金属锚杆混合使用,可以将玻璃钢锚杆的应用范围由服务时间相对较短的切眼煤帮支护扩大到工作面上下巷等一般实体煤巷道支护。     

软弱层状顶板巷道玻璃钢-管缝锚杆的组合支护研究

以典型金属、非金属锚杆管缝锚杆和玻璃钢锚杆为例,探讨适用于软弱层状顶板巷道的锚杆组合支护形式。通过数值模拟对比分析管缝锚杆和玻璃钢锚杆支护下软弱层状顶板变形破坏特征。结果显示,玻璃钢锚杆对软弱层状顶板具有更好的沉降控制效果,而管缝锚杆抵抗岩层之间横向剪切力的能力更强。在此基础上,构建了2种锚杆的组合支护方案,通过现场试验验证,能够显著提高软弱层状顶板锚杆支护效果。     

基于正交数值试验的玻璃钢锚杆支护参数优化研究

金山店铁矿现采用玻璃钢锚杆替代传统螺纹钢锚杆支护回采巷道,而玻璃钢锚杆支护参数仍沿用与螺纹钢锚杆相同的参数,不利于发挥玻璃钢锚杆的支护优势。通过选取锚杆直径、锚杆长度、锚杆排距、锚杆间距和锚杆预紧力5个参数进行正交试验设计,运用FLAC3D软件对正交设计的各种参数组合进行数值模拟,采用极差分析法分析不同支护参数组合对支护效果的影响,以获得最优支护参数组合。为玻璃钢锚杆合理支护参数的选取提供理论依据。     

玻璃钢锚杆支护锚固力的试验分析

针对锚固长度、锚固时间、锚固材料等影响玻璃钢锚杆锚固力的因素,在实验室开展了玻璃钢锚杆拉拔试验研究。通过单因素对比法,分析研究了锚杆锚固长度、锚固时间、锚固材料对锚固力的影响规律,总结出玻璃钢锚杆锚固力随锚固长度和锚固时间的增加而增大,锚固材料的选择应综合各方面因素考虑等规律,对玻璃钢锚杆的支护参数设计及支护机理分析具有一定的指导意义。