水对树脂锚杆锚固性能影响研究

为了分析在围岩含水量比较大的巷道进行锚杆支护时,树脂锚杆锚固力降低的现象,采用实验室试验与理论分析相结合的方法研究了水对树脂锚杆锚固性能的影响。试验结果表明:顶板钻孔淋水和巷帮钻孔积水对树脂锚杆锚固性能影响较大。树脂锚杆锚固力随着模拟顶板钻孔淋水量的增加、巷帮钻孔积水率的增大呈现明显递减规律;当模拟钻孔淋水量超过600mL/min时,锚杆锚固力为无淋水时最大锚固力的10%;当模拟钻孔积水率大于49%时,锚杆锚固力为无积水时最大锚固力的30%,锚固力下降非常明显。在上述研究基础上,分析了水对煤岩体力学特性和树脂锚固剂固化反应过程的影响,提出通过提高树脂锚固剂防水性能、加大锚固长度等方法来保证围岩含水量比较大的巷道中锚杆支护效果。     

温度对树脂锚杆锚固性能影响研究

为了分析在靠近自燃发火区的巷道进行锚杆支护时,树脂锚杆锚固力降低的现象,采用实验室试验和数值模拟相结合的方法进行了温度对树脂锚杆锚固性能的影响研究。不同温度下树脂锚杆拉拔试验结果表明:温度对树脂锚杆锚固性能影响比较大,温度为25℃时树脂锚杆锚固力最大,随着模拟钻孔温度的升高,树脂锚杆锚固力呈现明显递减规律;运用FLAC3D有限差分程序对单根锚杆支护小范围锚固系统的数值模拟结果表明:岩体应力场与温度场之间存在一定程度上的耦合作用,在相同外载荷作用下,热源温度不同,岩体应力分布状态也不同。在上述研究基础上,指出温度变化对岩体物理力学性质以及树脂锚固剂固化反应过程都会产生一定的影响,并提出了不同温度环境下保证锚杆支护效果的技术途径。     

硬岩树脂锚杆锚固体岩爆破裂演化试验研究

针对岩爆巷(隧)道树脂锚杆锚固机制研究的不足,利用真三轴加卸载试验系统,开展了两种加载模式下的具有岩爆倾向性的树脂锚杆锚固硬岩试样在一侧约束情况下的双轴压缩试验。分析和探讨了树脂锚杆锚固体岩爆破裂演化及锚固控制。结果表明,在逐级连续加载模式下,锚固体试样产生了小幅度应力降,没有垫板约束的部分可见明显裂纹并呈现层裂现象,观察锚固体内部断面发现锚固体本身基本完好;在逐级断续加载模式下,试样发生整体成层爆裂,小直径锚杆发生断裂,随着锚杆直径的增大,锚固体在控制层爆方面的效果越明显,可用岩爆控制的锚杆组合梁理论来解释其锚固机理;锚固体呈现出比较小的应力松弛现象,是试样内部能量传递、吸收和耗散变化调整的结果,在加载后期一旦应力松弛过程存在非弹性变形极易诱发岩爆;两种加载模式下树脂锚杆锚固体破裂演化不同,原因在于锚杆锚固体内部能量传递和吸收的程度不同。     

树脂锚杆不同锚固长度锚固段受力特征试验研究

树脂锚固技术已在水利水电、矿山井巷、隧道和边坡等加固工程中得到广泛应用,其中树脂锚杆锚固段受力特征一直是研究的重点问题之一。基于伺服液压控制卧式锚杆拉拔试验平台,研究螺纹钢锚杆不同锚固长度条件下锚固段剪应力和轴力沿锚固底部方向的变化规律。试验结果表明:随着锚固长度增加,锚固界面发生破坏的阈值变大,锚固段内对于外载荷的响应范围增加,峰值剪应力增大;400 mm和600 mm、800 mm和1 000 mm、1 200 mm和1 400 mm锚固长度锚杆的锚固界面发生破坏的阈值分别大于60,90,120 kN;随着荷载增加,不同锚固长度锚杆峰值剪应力位置由起始位置逐渐向锚固段底部转移;锚固长度400 mm锚杆剪应力峰值距锚固端头120mm,其他锚杆长度锚杆剪应力峰值距锚固端头240 mm。剪应力主要集中在距锚固起始位置0～600mm范围;峰值轴力与锚固长度大小无关;增加锚固长度能够提高锚固体承载能力。     

水对树脂锚杆锚固力的影响性研究

在巷道围岩渗水严重地段, 树脂锚杆锚固力往往低于理论计算值, 锚杆支护的可靠性难以保证。结合现场测试, 在实验室研究了钻孔流水和钻孔内积水两种情况下, 水对树脂锚杆锚固力的影响程度。经过分析表明, 当孔壁渗流水不大时, 树脂锚固剂在搅拌过程中, 通过摩擦挤压作用, 能够堵住某些裂隙出水点, 但是一些分散到树脂胶泥中的水滴, 会影响锚杆的锚固力。而当钻孔内水量较大, 甚至有压力的喷水时, 树脂锚杆锚固力会大大下降。     

树脂锚杆锚固长度的确定

树脂锚杆具有承载快、锚固力大、操作简便和安全可靠等优点。目前已经用树脂锚杆支护了50多公里巷道和安装了15个井筒装备,此外,还在设备基础、皮带和管道安装、构筑物及采煤工作面的加固等工程中应用。淮南矿务局合成材料厂已专门生产不饱和聚酯树脂、锚固剂及金属杆体。树脂锚杆锚固长度的合理确定,关系到锚杆工作的可靠性、安全性及其经济效果。本文拟就锚固段的应力分布及有效锚固长度问题作一些探讨,并试图提出一种确定树脂锚杆锚固长度的简易方法。     

不同锚固长度锚杆作用效果分析

以美国EASTERN公司F1F型机械式锚头锚固锚杆和树脂端锚锚杆为例,分析了不同锚固长度锚杆的作用效果,结果表明:在锚固力相同的条件下,若达到同样的支护效果,锚杆的锚固长度愈短,所需锚杆的长度亦愈短;在锚杆长度相同的条件下,锚固长度愈短,锚杆的作用效果愈好。     

树脂锚固剂搅拌过程仿真及高效搅拌构件优化实验

针对树脂锚杆工程应用中普遍存在的多种锚固失效问题,着重分析了树脂锚杆锚固系统黏结失效问题及影响因素,发现树脂锚固剂搅拌效果对其发生有重要影响。为有效降低锚固系统黏结失效问题的影响,提升树脂锚固剂的搅拌质量,根据锚固剂搅拌工作过程及搅拌效果影响因素,研发了一种可以套在锚杆(索)端部的锚固剂高效搅拌构件。采用理论分析、数值模拟和实验室试验相结合的方法,分析了树脂锚固剂对锚固系统工作性能的重要作用,同时,完成了高效搅拌构件结构设计及参数优化、工作原理、搅拌成效及改善锚固质量的作用效果分析。结果表明:高效搅拌构件搅拌截齿斜角为30°时,其结构参数设计较为合理,此时对树脂锚固剂具有较好的搅拌效果。在锚杆顶端安装高效搅拌,可有效提高搅拌过程中树脂锚固剂的运动速度,改善锚固剂搅拌混合的均匀性及固化效果,锚固剂体积分布更加合理密实。在构件的搅拌作用下,锚固剂封装袋将破碎成较小碎片,可避免较大封装袋碎片对锚固质量的影响,有助于提高锚杆锚固质量。锚杆拉拔试验对比分析结果显示,通过在锚杆顶端安装高效搅拌构件,锚杆的拉拔力峰值、拉拔过程能量吸收能力,相较于仅有锚杆作用时均有较大提高,说明锚固系统的锚固质量及抵...     

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...     

树脂锚杆在矿山工程中的应用

在现代锚固联接技术中,应用高分子合成树脂的粘结特性,实现锚杆(筋)的锚固功能是一个技术进步。使用树脂锚固的锚杆称为树脂锚杆,具有化学组成的复合粘结材料称为树脂胶泥(锚固剂)。 由于树脂锚杆有常温快速固化、锚固力可靠、施工简单、节省费用等优点,因此除用于矿山锚喷支护外,在竖井井筒装备安装工程、建筑物抗震加固及设备基础锚固等方面均有广泛的应用,取得显著的技术经济效果。据初步调查统计,应用树脂锚杆安装井筒装备,可节省费用10％,缩短安装工期2/3,而用树脂锚杆加固楼房可节省费用30％以上。     

顶板树脂锚杆的检测装置

顶板树脂锚杆的检测装置 美国目前年锚杆用量已达1亿根左右,其中约有2千万根是粘结式全长或端部树脂锚固。 对于一般膨胀锚固的锚杆,可用力矩和拉力二种方式检测,采用力矩检测较为普遍。安全规程要求力矩检测时施加667.2牛顿力(150英尺一磅)时,被测锚杆转动不得超过1/4圈。对粘结式锚杆,旋转不仅破坏粘结,还会丧失锚固能力,所以力矩检测不宜用于粘结式锚杆。拉力检测时测出的数据是钢材强度,当部分树脂锚杆在岩石中较好的粘结时,抗拉力会超过钢锚杆的强度,所以不能反映锚固的实际情况。 测定树脂粘结式锚杆要有一种不破坏结构并且反映真实粘结状态的装置。这种装置用在全长和端部树脂锚固锚杆上会出现差别,在全长树脂锚杆上     

树脂锚杆锚固无损检测分析研究

利用有限元分析方法对树脂锚杆锚固应力波进行了分析研究,应力波回波结果值与理论计算相同。结果表明了利用有限元分析应力波方法对树脂锚杆锚固质量无损检测评估的正确性和实用性。此研究为树脂锚杆锚固检测提供了一种新的方法,具有一定的实用价值。     

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...     

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。     

树脂锚杆锚固剂卷快速装入管

针对树脂锚杆施工中装树脂锚杆锚固剂不安全、浪费严重和速度慢等实际情况，研制了树脂锚固剂快速装入管，成功地解决了上述难题。     

锚杆锚固力试验研究现状

详述了国内外锚杆锚固力的试验研究成果,包括:拉拔载荷下锚杆粘锚力的分布规律以及锚杆形状、锚固剂强度和岩体强度对粘锚力的影响;岩体特征、锚固单元特征和加载特征对加锚节理面抗剪性能的影响;锚杆长度、锚杆预紧力、树脂环体厚度及淋水、动载荷等其他因素对锚固效果的影响。讨论了锚杆锚固力试验研究中存在的问题及需进一步研究的方向。     

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)。     

矿用产品安全标志发证最新信息 2006年11月(部分)获安全标志证书产品及企业名录

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不同锚固长度下锚杆拉拔特性研究

针对软弱围岩、树脂锚固、矿用锚杆支护体系,采用多功能锚杆拉拔测试系统,研究揭示了不同锚固长度下煤矿锚杆拉拔力学特性。结果表明:锚杆拉拔荷载-端头位移发展过程分为弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和破坏失效阶段;随着锚固长度增加,锚固失效方式由锚固界面滑移脱黏失效转化为锚杆破断失效,且锚固长度越大,锚杆抗拔力越大,但存在临界锚固长度;锚杆轴向应力则经历了急增阶段、稳定阶段、回升阶段和溢出阶段;锚杆轴向应力沿杆体长度方向呈负指数分布,且由锚固近端向锚固远端逐渐减小,应当提高杆体局部强度与其应力数值的匹配性,以避免局部锚固失效而造成整根锚杆失效。     

回采巷道树脂锚杆支护

论述树脂锚杆的锚固性能，施工中注意打够深度、清孔干净和搅拌时间合适，以提高树脂锚杆的锚固力和托锚力。