矿井锚杆和树脂锚固剂使用方法
前言
在煤矿业及金属非金属地底矿山巷道支护施工中,矿井锚杆与树脂锚固剂的使用是保证软岩平稳、避免顶板事故的关键技术对策。伴随着深层采掘要求的日益繁杂,对矿井锚杆的物理性能及树脂锚固剂的凝固品质提出了更高的要求。文中根据有关国家行业标准与技术规范,系统阐述矿井锚杆安装技术、树脂锚固剂型号选择标准和施工质量控制要点,致力于为生产作业为其提供标准化操作引导,保证支护工程项目优质高效。
矿井锚杆型号选择与材料规范
矿井锚杆做为积极支护预制构件,其材质选择直接关系到支护全面的承载力。依据《煤矿井巷工程质量验收规范》(GB 50213)及《煤巷锚杆支护技术标准》(MT/T 1104),常见矿井锚杆主要分全双筋加厚锚杆、左旋体无纵筋螺纹钢材锚杆及高强度预应力锚杆等几种。
对于一般煤巷支护,矿井锚杆直径通常选用20mm至28mm,长短应根据软岩特性明确,一般不低于2.0米。材质方面,必须使用合乎《钢筋混凝土用钢 第2部分:热轧带肋钢筋》(GB/T 1499.2)标准化的HRB400或HRB500级螺纹钢材。若用以高应力地区,则需要采用抗拉强度不少于735MPa的高强锚杆。全部矿井锚杆进场前一定要进行抗压强度、拉伸强度及抗拉强度的复查,不得使用生锈比较严重、弯曲或规格型号不一致的商品。
树脂锚固剂的分类与性能参数
树脂锚固剂是促进矿井锚杆与软岩迅速粘接的关键材料,其关键作用取决于给予及时锚固力并传递负载。根据《环氧树脂锚杆 锚固剂》(MT/T 1061)国家标准,树脂锚固剂按固化速度分成极快、迅速、中等速度和慢速度四种类型,各自适用于不同地质环境情况下的工作要求。
在机械性能上,符合要求的树脂锚固剂务必满足以下指标值:凝胶时间需在要求范围之内,以保证有充足的搅拌时长;凝固时间需严格把控,防止太早凝结造成钢筋锚固不成功;抗拉强度在28天混凝土强度时不能低于60MPa;抗拉强度应满足设计要求,一般不少于25MPa。除此之外,树脂锚固剂的储存自然环境尤为重要,温度太高也会导致药物提早反映,温度低则危害干固实际效果,所以必须保存在干燥的地方,且保存期一般不得超过6个月。
钻孔深度与直径匹配原则
矿井锚杆与树脂锚固剂的搭配使用,最先在于钻孔参数精确控制。依据《煤矿安全规程》以及相关技术指南,钻孔深层应该比锚杆设计方案长短短100mm至150mm,以预埋锚固剂搅拌空间及露出长短。若钻孔太深,也会导致锚固剂添充不够,减少锚固力;若钻孔过浅,将无法保证足够的钢筋锚固深层。
有关直径,矿井锚杆安装中的钻孔孔径应当与锚杆孔径维持有效空隙。一般情况下,钻孔孔径宜超过锚杆孔径10mm至15mm。比如,组装Φ22mm的矿井锚杆,钻孔孔径不应超过32mm至35mm中间。直径太大不仅浪费树脂锚固剂,还会因砂浆层太厚而减少粘接强度;直径太小就会导致矿井锚杆无法插进或搅拌不匀,导致“假锚”状况。
树脂锚固剂安装及搅拌加工工艺
正确安装步骤是保证矿井锚杆支护品质的重要环节。开工前,需清除孔里岩粉与存水,保证孔边干躁清理。接着,将相应数量的树脂锚固剂装进锚杆尾端,留意药卷次序是否符合要求,一般将快速冷却的药卷放置接近端部部位,慢速度药卷放置两侧,并实现按段钢筋锚固。
插进矿井锚杆后,务必立即启动锚杆钻探机开展搅拌。搅拌流程是树脂锚固剂发挥效能的关键流程,搅拌转速比应保持在100转/分起150转/分之间,禁止低速档高转速或快速冲击性。搅拌时长需严格控制在20秒至40秒,准确时间视树脂锚固剂型号规格来定。搅拌环节中,操作人员应维持均速推动,使药卷充足粉碎并和水泥浆液搅拌均匀,产生匀质胶体溶液。若搅拌时间不足,树脂锚固剂还未乳状液,可能导致锚固力大幅度下降;若搅拌过多,则有可能毁坏已形成的胶体结构。



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