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新泰市中鼎矿山支护有限公司

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水和温度对麻花锚杆锚固力的影响
发布时间:2021-07-18 浏览次数:355 信息来源:新泰市中鼎矿山支护有限公司

近些年,麻花锚杆技术由于具有快速承载、高粘结性、主动受载等许多优点,尤其随着锚固剂成本的降低和粘结性能的提高,在煤矿巷道支护中得到了较为广泛的应用。

然而,矿井井下的条件是复杂多变的,在矿井的局部巷道内,由于通风或地热的原因,巷壁的温度会骤然升高,这使得锚杆支护的应用并不能取得良好的效果。再如巷道围岩经常有渗水存在,渗水沿各种结构面(层面、断层、节理)运移、渗透。在该过程中,由于渗流的多种作用,使得围岩强度进一步降,影响了锚杆的支护效果,从而导致巷道变形破坏。另一方面,即使围岩强度受水影响程度较小,水对麻花锚杆的锚固能力也具有一定的影响。

钻孔采用钢管进行模拟,当模拟孔内积水和温度的影响时,钢管的一端被焊接封闭;当模拟孔内流水时,在钢管的封闭端底部钻有排水小孔,试验锚杆采用无纵筋左旋螺纹钢锚杆,采用电钻锚固锚杆,为便于电钻夹紧锚杆进行锚固,在锚杆的螺纹端加工有一段直径φ12mm,长20mm的等截面圆杆,锚固剂采用不饱和树脂药卷,各试验器材参数见表1所示。采用ZY-10型数显式锚杆拉拔计拉拔锚杆,此外还有试验所用的接水管路和试验平台等。

麻花锚杆厂家根据试验的情况,假设锚杆的强度、锚杆丝扣的抗挤压力、模拟钻孔(钢管)端部孔壁的抗挤压力和拉拔锚杆时采用的托板的承压力都足够,锚杆杆体与模拟钻孔之间的间隙宽为定值。

通过现场测试和在实验室对模拟钻孔内积水和流水两种情况下以及孔壁不同温度下麻花锚杆拉拔力的测试研究表明,钻孔内水的存在以及孔壁温度的升高会降低麻花锚杆的锚固能力。分析研究表明,在巷道围岩渗水严重的巷道,水会降低麻花锚杆的拉拔力,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,但一些水滴分散到树脂胶泥中,或者在固化过程中,水分慢慢地从胶泥中渗出,固化体中形成很多大小不等的细小气孔。这种锚固剂固化时水分的参与作用会降低树脂固化后的强度。当在锚固过程中钻孔内渗水量较大,甚至有压力的喷水时,麻花锚杆拉拔力会大大下降,甚至无法进行锚固。温度对树脂固化时间的影响是很大的,随着孔壁温度的升高,通用树脂锚固剂的锚固能力也大为降低。

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