[摘要]分析了樹脂錨桿錨固劑在礦井支護(hù)使用時錨固力不牢、錨固力失效情況原因，根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，采用新方法操作工藝可解決錨桿緊固的技術(shù)難點(diǎn)。
1前言
隨著礦井支護(hù)技術(shù)的發(fā)展，錨桿支護(hù)已經(jīng)成為井下最為普遍，樹脂錨固劑是錨桿與巖體組合在一起的錨固材料，起極其重要作用。使用時，把樹脂膠泥與固化劑充分?jǐn)嚢杌旌?，即可達(dá)到預(yù)期效果。它具有性能穩(wěn)定、冷固化速度快、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，然而由于井巷煤巖性質(zhì)結(jié)構(gòu)各不相同，錨固效果不一樣，導(dǎo)致錨桿錨固不牢。在我礦井經(jīng)采用新方法、改進(jìn)操作工藝后，對不同煤巖性質(zhì)結(jié)構(gòu)錨固力也能達(dá)到設(shè)計要求，并取得良好效果。
2樹脂錨固劑具有的特性
樹脂錨固劑，用作錨桿和柔性錨桿（錨索）的錨固介質(zhì)，為煤礦和隧道的頂板和側(cè)幫提供支護(hù)。其配方獨(dú)特，易于攪拌，安裝快速，強(qiáng)度高，具有以下性能特點(diǎn)：
?。?）承載快，錨固力大。具有“雙快一高”的特性：固化時間快（速度可調(diào)）、強(qiáng)度增長快、強(qiáng)度高。安裝后不僅能及時承受載荷，且錨固力大。
?。?）樹脂錨固劑適應(yīng)性強(qiáng)，使用范圍廣，可錨固各種木材、金屬、玻璃鋼體及其他剛性物體。樹脂錨固劑不僅應(yīng)用于井巷支護(hù)、井筒安裝、水電工程預(yù)應(yīng)力錨桿加固，而且在建筑物加固，高速公路修補(bǔ)、隧道施工、基礎(chǔ)生根、設(shè)備基礎(chǔ)及構(gòu)件錨固等領(lǐng)域有它廣泛的應(yīng)用之地。
?。?）安裝方便，支護(hù)效果好。
?。?）具有增強(qiáng)快、強(qiáng)度高的特性，且固化速率快、抗壓強(qiáng)度大和錨固力穩(wěn)定.
3樹脂錨桿支護(hù)的作用基理
錨桿主要是通過置入圍巖內(nèi)部發(fā)揮其支護(hù)作用，隨著巷道圍巖狀態(tài)不同，錨桿支護(hù)也具有不同的作用基理，經(jīng)典的錨桿基理有懸吊理論，組合梁（拱）理論?，F(xiàn)代的支護(hù)理論則強(qiáng)調(diào)錨桿與圍巖共同作用原理，它們共同變形，由于錨桿的剛度遠(yuǎn)大于周圍圍巖，從而在錨桿對圍巖施加擠壓作用，從而提高圍巖抗剪，抗壓強(qiáng)度，極大地提高了圍巖直身承載能力。
巷道開掘后，巷道圍巖中應(yīng)力狀態(tài)由原來的三向應(yīng)力變成二向應(yīng)力，頂板下位巖層受水平應(yīng)力作用，巖層容易失穩(wěn)破壞，錨桿的作用就是在失去一向應(yīng)力向上，給巖層提供一個約束力，來提高巖石強(qiáng)度，使巖層形成能承載的支護(hù)結(jié)構(gòu)，對巖體的加固作用主要體現(xiàn)在：
?。?）錨桿與巖體組合在一起，提高了巖石的抗變形能力，增強(qiáng)了巖體的整體性，提高了巖體承載作用。
?。?）由于錨桿的抗拉作用，當(dāng)錨桿穿破碎巖石，深入穩(wěn)定層中，對不穩(wěn)定巖層起懸吊作用。
?。?）由于錨桿抗剪作用對巖層離層產(chǎn)生一定阻礙作用，增強(qiáng)了巖層間摩擦力，阻止巖層相對位移，使各巖層形成組合梁作用。
4樹脂錨桿錨固劑使用時錨固不牢原因分析
樹脂錨桿錨固劑錨固不牢主要兩點(diǎn)：樹脂錨固劑失效因素和預(yù)應(yīng)力錨桿的錨固失效因素。
1.樹脂錨固劑失效因素分析
?。?）攪拌時間控制。樹脂錨固劑充分?jǐn)嚢杈鶆蚝筮M(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，并通過逐漸固化，體積有微量收縮，伴隨著熱效現(xiàn)象，當(dāng)開始固化瞬間錨固劑不能受外力攪拌，否則會徹底破壞了錨固劑的力學(xué)現(xiàn)象，形成碎礫狀固化顆粒，沒有粘結(jié)力，造成錨固失效。
?。?）水對錨固劑的影響。樹脂錨固劑是一種不溶于水的化學(xué)物質(zhì)，當(dāng)錨固劑中混入水后，在固化過程中，水由重力作用從膠泥中滲出，固化體中形成很多大小不等的細(xì)小氣孔，這種氣孔減少了錨固劑抗拉強(qiáng)度，抗彎強(qiáng)度，彈性模量和粘結(jié)力，經(jīng)水侵泡，錨固劑逐步老化，造成失效。
2.預(yù)應(yīng)力錨桿的錨固失效因素分析
?。?）油脂對錨固劑影響，樹脂錨固劑不溶于油脂，錨桿桿體表面由于制造過程中，被油脂污染、降低錨固劑的粘結(jié)強(qiáng)度，造成錨固失效。因此應(yīng)該嚴(yán)格控制桿體中油脂含量。
?。?）合理的安排錨桿間距，排拒，材質(zhì)，直徑對錨桿支護(hù)效果起著決定性作用。
?。?）鉆孔直徑，鉆孔大，攪拌錨固劑時從鉆孔中流出，造成錨固劑固化疏松，減少粘結(jié)強(qiáng)度，減少錨固力。鉆孔小，錨桿對錨固劑攪拌困難，難以推進(jìn)藥卷至鉆孔底，甚至途中固化。
?。?）“手套效應(yīng)”錨固劑直徑大于桿體直徑，桿體插入藥卷中，沒能攪破外包脫而固化，藥膜將孔壁與固化劑完全分開造成失效。
?。?）安裝后應(yīng)從桿體尾部螺紋施加不小于100N的預(yù)應(yīng)力，保證頂板有足夠承載能力，隨著地質(zhì)變化，螺母疏馳，造成預(yù)應(yīng)力損失，導(dǎo)致失效。因此定期緊固螺母保持設(shè)計預(yù)應(yīng)力。
5采用以下安裝操作工藝措施達(dá)到錨固效果良好
1.為便于錨桿安裝，鉆孔深度應(yīng)比錨桿長度減少60～80mm。
2.錨桿孔打好后，安裝錨桿前應(yīng)用高壓風(fēng)清除孔內(nèi)浮塵及積水。
3.根據(jù)鉆孔直徑及錨桿長度選擇錨固劑的規(guī)格、型號及支數(shù)。
4.利用錨桿桿體將錨固劑緩慢送入孔底，然后啟動攪拌機(jī)帶動桿體旋轉(zhuǎn)，將桿體勻速推進(jìn)到孔底，將錨固劑兩種成分混合攪拌，起到錨固作用。攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速≥150轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌時間按規(guī)定時間≥15s操作。嚴(yán)禁在錨固劑未送到孔底的情況下開動攪拌機(jī)。
5.攪拌結(jié)束后，在等待時間段不得使桿體移動，以確保錨固質(zhì)量。
6.滿足等待規(guī)定時間后，即可上托板檸緊螺帽，達(dá)到乘載時間后，即可達(dá)到錨固力。
6結(jié)論
由于樹脂錨桿支護(hù)受多種因素影響，為達(dá)到錨桿對周圍巖體的有效支護(hù)目的，設(shè)計時不僅要考慮地質(zhì)構(gòu)造，還要考慮外在因素影響。特別保證樹脂錨固劑的質(zhì)量到達(dá)合格要求。同時在錨固設(shè)計中基本采用經(jīng)驗(yàn)，半經(jīng)驗(yàn)方法，錨桿與圍巖體相作用理論等，各種錨桿的應(yīng)力傳遞規(guī)律，錨桿與其他構(gòu)件相作用等方面依然存在大量的不確定。在我們礦井按照實(shí)際，綜合評價，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，采取新型安裝操作工藝措施后達(dá)到錨固效果良好，并在我局各礦井應(yīng)用推廣。以使錨桿錨固支護(hù)達(dá)到完美，實(shí)現(xiàn)安全終極目標(biāo)。
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