树脂锚固剂在煤矿生产中的应用
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树脂锚杆锚固剂使用说明书(执行标准MT146.1-2011)一、概述1、主要用途及适用范围:主要用于井下巷道锚固支护。
通过与锚杆或锚索合理组合实现对围岩的加固,从而有效防止浮石及煤体的冒落、片帮。
2、产品特点:凝固速度快、锚固作用强、安全可靠性高、可使锚杆或锚索快速承载。
3、型号的组成及代表意义:MS长度,cm 直径,mm类型CK 超快速;K 快速;Z 中速;M 慢速 树脂锚固剂 锚杆二、工作原理:选用适当的锚固剂,用杆体将其送到钻孔底部,启动搅拌器,匀速推进到孔底,待锚固剂凝固后,将锚杆固定在孔内,上托盘、螺母,实现承载。
三、技术特性四、使用方法:1、使用树脂锚固剂,应根据施工地点的顶板岩性,围岩状况,地质构造及巷道等条件进行设计和选择锚固剂及锚杆参数及规格。
2、钻孔后应检查锚杆规格,锚杆直径,锚杆孔深度是否符合设计要求。
3、安装前,应将孔内岩粉清理干净,检查树脂锚固剂颜色和手感,柔软为好。
4、安装时,先将连接套拧在杆体尾部螺纹上,用锚杆顶住药卷送入孔底,搅拌机具按要求方向旋转,随搅拌随推进,直至将杆体推到孔底,搅拌时间:CKa(CKb)型(超快)为10~15秒,K型(快速)为20~25秒,Z型(中速)为30~40秒,M型(慢速)为40~50秒。
5、搅拌完后,立即在孔口将杆体楔牢,防止固化过程中杆体在孔中移位或松动,保护固化锚杆和孔壁之间产生良好的粘效结果。
6、超快速,快速、中速、慢速分别为10分钟、20分钟、40分钟、60分钟后测试锚固力为宜。
五、包装、标志、贮存及运输:1、本产品使用硬质纸箱包装。
2、纸箱标有生产厂名、产品名称、型号、易燃等标志,箱内有合格证及使用说明书。
3、在20~25℃保质期3个月,避光、防火贮存。
不得在日光下曝晒与雨淋。
4、装卸运输过程中,要轻搬轻放。
六、售后服务及信息反馈1、如果产品质量存在问题,请及时与我们厂联系, 我厂将及时为您提供优质服务。
2、请根据使用情况填写反馈卡,以便我厂进行跟踪服务。
树脂锚固剂在煤矿生产中的应用
摘要:随着煤矿生产技术的发展,现在的大型煤矿顶板支护与管理中应用最为广泛的是锚杆支护、锚网索联合支护、锚喷支护。
在这些支护当中都需要应用到锚杆,而锚杆要与良好性能的锚固剂配合使用才能发挥以锚杆为基础的支护体系性能。
笔者将对现在应用较为广泛的树脂锚固剂在煤矿中的应用情况进行研究,主要包括树脂锚固剂的种类、特点、在煤矿中的具体应用及相关的效果分析,根据相关的分析研究提出自己的意见和建议。
关键词:树脂锚固剂煤矿锚杆支护应用
近年来随着煤炭生产的发展,一些特大型的高产、高效的矿井在全国建立。
这些大型的矿井的生产能力较高,以前传统的支护方式已经不能适应这些大型矿井的高效、安全生产的要求。
锚杆支护作为一种新型煤矿巷道支护方式,在现在的大型矿井生产中有着广泛的应用。
与锚杆配合使用的是锚固剂,树脂锚固剂是现在矿山锚杆支护中应用较为广泛的一种锚固剂。
这种树脂锚固剂可与锚杆形成良好的结合,能适应顶板周期性来压的冲击,对锚杆支护体系有着重要的作用。
1 树脂锚固剂的分类及相关特点
在煤矿中常用的树脂锚固剂主要有三大类:环氧树脂类锚固剂、环氧树脂和聚氨酯、不饱和聚酯树脂。
1.1 环氧树脂类锚固剂
环氧树脂锚固剂主要采用双酚A型环氧树脂,双酚A是二分基甲烷。
环氧树脂是环氧氯丙烷和双酚A在氢氧化钠碱性介质中通过缩聚化学反应形成的一种线性高分子聚合物树脂。
在现在的煤矿中使用的环氧树脂类锚固剂的主要型号有E-35、E-42、E-44等品牌型号。
环氧树脂类锚固剂的主要成分有:环氧树脂、增塑剂、相关的促进剂和固化剂等,具体含量(如表1)。
由于环氧树脂是一种线性的高分子材料,所以环氧树脂类锚固剂最主要的特点是强度大,抵抗冲击能力强。
同时由于在环氧树脂中加入了固化剂、促进剂等,所以环氧树脂类锚固剂具有固化速度可调节、粘结性好的特点。
但是环氧树脂类锚固剂成本较高,而且需要在含水量较高的环境中使用。
所以这种环氧树脂类锚固剂主要在煤矿基础设备安装、结构部件修复、地面建筑物加固等方面使用,较少在顶板支护当中使用。
1.2 聚氨酯类树脂锚固剂
聚氨酯类树脂锚固剂当中的聚氨酯是一种具有一定强度的体型聚合物。
聚氨酯是由聚醚和多异氰酸酯双组份构成。
聚氨酯主要是通过多异氰酸酯中活性团发生化学反应而生成的。
聚氨酯类树脂锚固剂一般有聚醚、多异氰酸酯、填料、发泡剂、催化剂等组成。
聚氨酯类树脂锚固剂主要是与水发生化学反应而生成的,所以聚氨酯类树脂锚固剂具有较强的耐水性和渗透性。
但是这种树脂类锚固剂的强度较低,抵抗冲击的能力较低。
所以聚氨酯类树脂锚固剂主要应用在对煤巷中
松散的煤体进行加固、对破碎的松散围岩进行加固以及在预防底板底鼓中进行应用。
1.3 不饱和聚酯树脂类锚固剂
不饱和聚酯树脂类锚固剂中的不饱和聚酯是由二元醇、饱和二元酸、不饱和二元酸经过缩聚反应而生成的一种带有不饱和双键和酯键的一种高分子物质。
将这种高分子物质与活性体进行结合将产生不饱和聚酯树脂。
这种不饱和聚酯树脂在相关的氧化物固剂的催化作用下,不饱和聚酯和与之接触的活性单体发生化学反应生成体型的具有一定强度的不溶的热固性聚合物。
这种不饱和聚酯树脂类锚固剂主要有不饱和树脂、填料、固化剂、促进剂等组成,具体(如表2)。
不饱和聚酯树脂类锚固剂的最主要的特点是固化速度快,而且这种锚固剂能够在多种复杂的环境中使用,所以适应性较强。
同时这种不饱和聚酯树脂类锚固剂的成本较低,强度适中,能够抵抗一定的冲击,能够对一般强度的顶板进行加固支护。
所以不饱和聚酯树脂类锚固剂在煤矿中主要应用在对巷道顶板进行支护、加固破碎围岩中进行使用,是一种使用较为广泛的树脂类锚固剂。
2 树脂锚固剂在煤矿中的具体应用
在煤矿中树脂锚固剂主要配合锚杆使用,主要包括:对顶板的支护、对破碎围岩的加固、巷帮支护。
2.1 顶板支护
在大型煤矿生产当中,在地质条件和顶板条件适合的条件下,主要采用锚杆支护或者锚网索支护以及锚喷支护。
在这几种采用锚杆对顶板的支护方式当中,树脂锚固剂发挥着重要的作用。
在采用锚杆对顶板进行支护时主要的理论是悬吊理论,这种悬吊理论中主要是利用树脂锚固剂把锚杆与顶板的岩石结合在一起,利用树脂锚固剂的粘固力来对下层的顶板进行悬吊,从而对顶板进行加固。
在利用锚杆对顶板加固时有全锚锚杆、半锚锚杆,具体的选用主要根据锚杆所承受的拉力进行选择。
在一些不稳定的顶板当中要采用全锚锚杆,采用粘结力较强的树脂锚固剂,只有这样才能使锚杆通过树脂锚固剂与上层顶板结合在一起,形成预应力,减少顶板在短时间内的大量、快速下沉。
2.2 对破碎围岩进行加固
在煤矿开采过程当中,有些巷道周围的围岩是比较破碎的,这些破碎的围岩抵抗压力的能力较小,如果不对其进行及时的加固将会产生严重的生产事故。
在对这些破碎围岩进行加固时如果采用普通的加固方法将增加巷道的加固成本,而且效果还较差。
而利用锚杆支护能够对这些破碎的围岩进行有效的加固。
这种支护方法主要是锚网索联合支护。
在这种支护中树脂锚固剂是最重要的,因为只有树脂锚固剂与围岩进行良好的粘结,才能使树脂锚杆能承受一定的拉力,才能对这些破碎的围岩进行有效的加固。
在这种支护中主要采用的是全锚锚杆。
在对这种破碎围岩进行锚杆支护时,如果围岩中含水量较高或者有微
小裂纹水系,要选用具有快速粘结的树脂锚固剂。
只有这样才能使锚固剂不被破碎围岩所含的水稀释掉。
2.3 巷帮支护
在煤矿开采过程中,煤矿的主要运输大巷和主要回风大巷的服务年限比较长,而且要求巷道的断面较大。
在以往的的支护当中主要采用支柱式支护或者柔性柱体支护,这些支护方式虽然能够对巷道进行支护,但是由于支护设备的体积较大,使得巷道的可用面积大大降低,而且支护的费用较高。
采用锚网索联合支护的方法能够提高巷帮支护的质量,且不会造成巷道有效利用面积减少。
在这种支护中树脂锚固剂主要采用的快速树脂锚固剂,树脂锚固剂以树脂药卷的形式填充到钻孔当中,在锚杆的旋转下药卷破裂,树脂锚固剂与锚杆和周围的岩体粘结在一起,形成一定的预应力,从而对巷帮围岩或煤层进行加固。
这种树脂锚固剂的凝固速度较快,能快速形成拉力。
在一些煤巷当中可以采用含水量较高的树脂锚固剂,因为这种锚固剂能快速凝固,粘结力较小,有利于在采煤机采掘这些煤层时将其中的锚杆抽出。
3 效果分析
在对具体的煤矿的树脂锚固剂的应用效果的分析当中可以看出,树脂锚固剂和锚杆的联合使用能够对煤矿的巷道进行良好的支护,减少了煤矿冒顶事故的发生,减少了煤矿巷道支护的费用。
参考文献
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