树脂锚固剂在不同温度、湿度条件下对锚杆锚固力的影响.pdf

第173期
机械嘗理开发
2017年第9期
MECHANICAL MANAGEMENT AND DEVELOPMENT
No.9,2017
机与
DO1:10.16525/Cni,n14-1134h,2017.09.20
树脂锚固剂在不同温度、湿度条件下对
铺杆锚固力的影响
李保星,艳彬
(西山煤电集团设计院(有限公司),山西太原030053)
摘要:树脂锚国剂具有性能稳定、锚固效果好的特点,月前我国锚固剂的生产设备普遍落后,对保证固剂
的稳定生产带来不利影响,另外温度和水量大小在实际生产过程中对緒固效果有很大的影响,因此从温度和
湿度两个方面对锗固剂对锚杆锚固力的影响作出实验研究,得到事宜績国剂发挥最大作用的温度和湿度,以
达到最好的支护效果。
关键词:树脂固剂锚杆支护
中图分类号:TD823
文献标识码:A
文章编号:103-773X(2017)09-0042-02
表1固剂的力学性能参数表
我国在20世纪50年代引入锚杆支护技术,由
检验结果
检验项目
技术要求
惮项结
于煤矿现场地质构造复杂多样,相应的理论发展不
23「4
完善,错杄材料不够先进,监监控体系不够系统
外观
柔软、包满
沉淀、无渗
符合要求
合格
因此锚杆支护技术发展滞后。90年代初,随着我国
掘进巷道长度的不断增加,铺杆支护技术的大力推
直径m
260.5125.7125825.825.7合格
广成为趋势,中国矿大等高等院校联合煤科总院集
长度m
600:10159560515951600合格
中科研攻克了铺杆支护技术上的许多难题,使得锚
琱度mm
≥1640≥40?≥40≥40?合格
杆支护技术逐渐得到推广应用。随着错杆技术的发
凝胶时间a
>J80
22921912261222合格
展,与锚杄相配合的锚固剂也在不断发展,锚固剂的
抗压强度AMPa60
601616161合格
发展经历了三个阶段:锚杄端部骷固一钻孔全锚固
锚固力N
>105
1451148146145合格
阶段一树脂锚注阶段
目前矿井生产中对树脂错固剂有以下要求:固
有效期稠度加m=1640≥0≥40?合格
化后有较高黏结力、较高变性模量;固化快,快速安
表2拉剪弹性模量试验亵
装,及时施加预应力;固化时间可调,满足加长、全长
检验项日
检验结果
检验依据
锚固要求;固化后收缩率低;有利于钻孔中安装和搅
拉忡剪切强度MPa
GB7124--2008
拌。现在常用的全长锚固树脂锚周剂采用高聚合度
压缩弹性模量AMP
CBT2567~2008
树脂锚固剂专用树脂。低黏度,满足预应力全长错
固。高黏结力、高强度,保证锚固效果6。
1固剂力学性能实验
现随机抽取四组锚岡剂进行实验,结论如表1、
10
表2。测取错固剂的力学性能,见图1。
收稿日期:2017-08-18
0.0020.40.60.8101.21,41.61.82.9
作者简介:李保星(1971-),男,毕业于山西旷业学院矿专
位移m
业,采媟工程师,现就职于西山渫电集团设计院,主要从事工
日1锚固力ー位移曲线
作矿设计;鄘艳彬(1971-),男,毕业于山西矿业学院采矿2温度对锚固剂力学性能的影响
专业,采煤工程师,现就职于西山煤电集团设计院,主要从事
选用八组锗固剂进行实验(见下页图2),温度
工作采矿设计
分别控制到15℃、25℃、35℃、45℃、55℃、65℃、
万方数据
2017年第9期
李保星,等:树脂锚固剂在不同温度、湿度条件下对铺杆锚固力的影响
·43
75℃和85℃。测得最大锚固力温度曲线如图3所示。合反应中自由基活性,使固化反应速度减缓。
3)钻孔水量较大,锚固剂不饱和聚酯、固化剂等
在搅拌过程中都可能与水形成相溶或者不相溶的混
合溶液浮在锚固剂上面,不参与固化反应明。
4)钻孔流水将部分锚固剂冲出钻孔,减少锚固
长度,同时水滴分散到树脂胶泥中,使固化物强度
降低。
5)围岩含水量较大,应进行探放水,或注浆
图2锚杆式样图
封堵,切断水流通路;研制防水锚固剂,加大锚固
200
长度01
150
4结语
长
100
树脂锚固剂具有性能稳定,锚固效果好的特点,
50
随着锚杆支护技术在全国的广泛应用和推广,树脂
152535455565758
锚固剂也必将得到大力发展。目前我国锚固剂的
模拟钻孔的温度C
生产设备普遍落后,给锚固剂的稳定生产带来不利
图3榭脂锚杆锚固力与模拟钴孔温度的关系曲线
影响,另外温度和水量大小在实际生产过程中对锚
由此实验出到温度升高或者降低都会对树脂铺固效果有很大的影响,具体锚固的过程中应该严格
杆错固力产生影响。25℃时固力最大。随着温度控制好温度和湿度,以达到最好的支护效果。
升高,锚固力明显下降。
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模拟顶板钴孔淋水量(m