一种新型中空注浆锚杆止浆塞的优化设计与试验研究

锚杆在隧道施工中应用广泛,对于提高围岩自承能力,减小结构受力效果显著,中空注浆锚杆经过注浆后可以大幅提高其支护效应,注浆质量直接影响中空锚杆的承载能力。基于一种新型中空注浆锚杆止浆塞,通过数值模拟对其构造形式和结构尺寸进行优化设计研究,并通过室内模型试验和现场试验对研发的新型止浆塞的排气稳压效果进行检验。结论如下:止浆塞最优尺寸为内塞排气槽上端宽8.0 mm,深1.5 mm,下端宽11.3 mm,深1.0 mm;闭气坎高度为3 mm;外塞孔口端直径为51 mm,远离孔口端直径为50 mm。止浆塞对不同锚杆孔孔径具有普适性,当止浆塞与锚杆孔相差0~4 mm时,均能满足其稳压止浆性能要求。试验结果表明,新型止浆塞稳压压力在0.7~1.2 MPa之间,锚杆孔内浆液充盈,浆液密实,止浆效果明显。

近距离下煤层中空注浆锚索注浆前后周边剪应力作用机理

为解决近距离下煤层破碎巷道围岩难以控制的问题,基于理论分析和数值模拟研究中空注浆锚索注浆前后对破碎围岩的控制效果,即注浆前后中空注浆锚索与围岩的周边剪应力作用机理。结果表明:注浆前锚固段符合粘弹性本构模型,剪应力曲线呈现线性增加到非线性下降再到稳定的单峰值,注浆后巷道周围预应力场沿锚索形成一个渐变式的整体,使巷道围岩应力场重新分布,剪应力强度随之降低,应力曲线转变二次线性快速增加到非线性快速下降再到稳定的双峰值曲线,有效提高破碎围岩和软岩巷道的抗剪强度。

新城金矿破碎岩体巷道涨壳端锚中空注浆锚索支护试验

针对现有水泥注浆锚索施工工艺复杂、养护前期承载力差,无法在支护初期提供预紧力问题,选用涨壳端锚中空注浆锚索对新城金矿深部破碎围岩巷道进行加固支护。为验证该支护方法的支护能力和效果,分别在新城金矿9-3中段下盘运输巷和9-8中段斜坡道上坡段进行井下工业试验。试验结果表明,涨壳端锚中空注浆锚索锚固力在310 kN左右,并可在安装张拉后立即承载预定预紧力,支护效果优于传统注浆锚索。

中空注浆矿用锚索用6.20 mm 2200 MPa钢丝生产

中空注浆矿用锚索用6.20 mm 2200 MPa超高强度钢丝因强度要求高,生产难度大,在生产时容易出现断丝,表面处理时采用盐酸两道次浸泡酸洗,酸洗后水冲洗采用先高压水冲洗再浸泡洗然后再高压水冲洗的方式,水冲洗后选用锌系高温快速磷化液,磷化时间3~5 min,选用8道次拉拔。采用该工艺生产的钢丝能够满足产品的要求。

新型矿用中空注浆锚索的设计与研究

为了解决松软煤层回采巷道的支护问题、控制松散岩层的稳定性,设计了一种新型矿用中空注浆锚索。从注浆锚固的功能出发,详细设计了注浆锚索的各部分结构和尺寸,通过拉力试验得出注浆锚索的各项力学参数,并阐述了注浆锚索在施工过程中的注意要点。通过现场使用效果对比得出:该注浆锚索的支护形式不仅减小围岩变形量,保证顶板的稳定性,减少了工人支护作业的劳动强度,而且实现了锚注一体,提高了作业效率,节约了松软岩层的支护成本。

中空注浆锚索全长锚固机理及施作形式探讨

近年来,随着地下空间的大规模开发利用,岩土工程安全问题日益凸显,而且现代工程建设对施工效率和质量的要求越来越严格,并且随着科技的不断进步,岩土体加固技术也在不断创新和发展,智能化和自动化也成了工程建设的重要趋势。因此,中空注浆锚索作为一种高效的岩土体加固技术,其全长锚固机理及施作形式能够有效地提高岩土体的整体稳定性和承载能力,提高施工效率,保证施工质量,实现施工现场的自动化施工和智能化监控。本文通过探究中空注浆锚索的基本工作原理以及施作形式,旨在为工程技术人员提供中空注浆锚索加固技术的理论依据和实践指导,促进岩土体加固技术的持续发展。

锚杆 预应力锚索注浆组合加固技术在大巷加固中的应用

介绍了锚杆、预应力锚索注浆组合支护技术在平顶山五矿己三胶带下延加固中的应用。实践证明应用锚杆、预应力锚索注浆组合加固技术,巷道支护效果较好,有效地控制了巷道的围岩变形,相对延长了巷道的安全使用期,为困难巷道工程支护加固提供了一条新的途经。

新型中空注浆锚索及其在动压巷道中的应用

为了解决芦岭煤矿II82采区上山受剧烈动压影响、架棚支护效果差的问题,基于现场调研和锚杆轴力监测等手段,分析了锚索、锚杆的支护状况。结果表明:动压巷道中锚杆锚固力很容易衰减和丧失,52.6%的锚杆轴力都在40 k N以内;近70%的锚索出现锚具滑移的现象,使得锚杆锚索对U型钢支架的结构补偿效果差,架棚支护难以控制动压巷道的剧烈变形。为此,提出新型中空注浆锚索高压注浆加固破碎岩体,配合双层锚网喷支护控制巷道剧烈变形的方法,监测发现巷道在掘进30天后顶板基本趋于稳定,顶板下沉量为26 mm,两帮变形量72 mm,底鼓量不足100 mm,满足了现场使用要求。

中空注浆锚杆在加固碎裂边坡中应用试验研究

河南省省道S246线K60+535～K60+585段位于豫西王屋山脉洛阳市新安县境内。该段山高坡陡,石灰岩裸露,节理发育且贯通性好,对坡体一般碎裂区和严重碎裂区分别采用中空注浆杆和全长黏结锚杆加固处理,从极限拉拔力和位移、注浆压力、注浆量进行对比分析2种锚杆的加固效果,在一般碎裂区2种锚杆的拉力极限值为179～189kN,注浆压力为1.8～2.3MPa,注浆量为97～128L,表明在该岩体下2种锚杆所提供极限拉拔力相差不大,而在严重碎裂区中空注锚杆极限拉拔力为179kN远大于全黏锚杆的153kN,第一次注浆压力较小,经二次注浆后压力可达2.1MPa左右,空锚杆和全黏锚杆的注浆量分别为683和627L,在严重碎裂区中空锚杆提供极限拉力远大于全黏锚杆。采用UDEC模拟实际岩体的节理和锚杆的布置,分析杆体的轴力和剪力分布特征,进一步验证岩体破碎情况下,中空注浆锚杆加固效果要优于全黏锚杆。

郭二庄矿极软煤层中空注浆锚索联合支护技术

针对郭二庄矿极软煤层巷道难以支护的问题,基于该巷道变形破坏主要特点,对巷道支护结构和支护参数进行了优化,提出了锚梁网加中空注浆锚索联合支护方案和中空注浆锚索施工新工艺,并在七采区运输下山进行了支护试验,试验结果表明:采用新型中空注浆锚索能够有效地提高煤体强度和自承作用,巷道顶底板收敛速度由3.7 mm/d降至3.0 mm/d,两帮收敛速度由17.8mm/d降至6.4 mm/d,而且巷道稳定期限长,支护成本大幅降低,实际应用取得了良好的效果。

中空注浆锚索、锚杆在地下工程预锚后注支护中的应用

针对目前各类矿山巷道、隧道、基坑等地下工程围岩及支护结构变形破坏后进行修复加固的情况,分析了工程破坏机理,提出了预锚后注支护技术。即在工程主体施工的同时,采用"中空注浆锚索+注浆锚杆+金属网+喷浆(混凝土)"支护;当围岩和支护结构产生变形破坏后,根据变形破坏情况,及时注浆加固。该项技术可避免锚索、锚杆支护的重复进行,技术经济效益良好,具有推广应用价值。

大断面巷道中空预应力注浆锚杆的支护效果研究

针对金川矿区大断面巷道在强构造应力作用下围岩变形严重的情况,提出了中空预应力注浆锚杆的支护工艺。通过数值计算得出以下结论:相比传统的普通砂浆锚杆支护工艺,采用中空预应力注浆锚杆支护工艺能够主动加固围岩,提高支护刚度;巷道两帮的变形减小了约14.56%,最大、最小主应力分别降低了4.4%和7.2%,粘结层破坏范围也随之减小。通过对支护后巷道变形监测发现:两帮最终变形量减小了约36.6%;通过抗拔实验,中空预应力注浆锚杆的抗拔力达到140k N,远大于普通砂浆锚杆的40k N抗拔力,中空预应力注浆锚杆有更好的支护效果。

锚梁网索+中空注浆锚索联合支护技术

通过对郭二庄矿动压影响区巷道支护难点分析,基于提高围岩整体承载能力,加强关键部位控制的原则,提出了锚梁网索与注浆锚索联合支护方案,并在回采巷道进行了支护试验。试验结果表明:采用该联合支护方案,1276工作面风巷受多次动压影响后,巷道断面仍能满足使用要求。

“三软”煤层回采巷道的中空注浆锚索支护

为解决"三软"煤层回采巷道围岩大变形灾变关键问题,以大雁矿区雁南煤矿典型"三软"煤层回采巷道为研究背景,采用FLAC3D数值模拟方法,分析中空注浆锚索支护与锚网索带支护条件下回采巷道围岩位移与应力分布规律。中空注浆锚索相比锚网索带支护,巷道顶底板最大位移量减少53.5 mm,降低了26.6%,巷道两帮最大位移量减少80 mm,降低了33.3%;最大水平应力降低0.7 MPa,最大垂直应力降低0.7 MPa。针对现场工程实际确定最佳支护方式,给出最优支护技术参数。工业试验表明:中空注浆锚索支护控制巷道变形量由原来1 129 mm减小到265 mm,经济技术效果显著。该研究可以为类似条件下"三软"巷道支护提供一种新的围岩控制方式。

基于FLAC^(3D)的深部软岩巷道中空注浆锚索加固分析

清水营深部软岩巷道顶板下沉量大,两帮位移大,底鼓严重,需采取新的加固方案。利用FLAC3D数值模拟软件对锚喷支护和中空注浆锚索加固支护2种条件下的围岩变形状态进行对比分析。结果表明,围岩两帮以及顶、底板的位移降低,围岩的大变形失稳现象得到有效控制,采用中空注浆锚索支护方案可行。

中空注浆锚杆在金河电站施工中的应用

金河电站调压室交通洞、压力管道以及地面发电厂房等部位由于岩石破碎等原因,为满足施工、设计要求,在隧洞超前支护,径向支护及边坡处理等整治工程中中空注浆锚杆应用较多,均能很好地改良围岩,达到理想的支护效果.

某隧道初期支护变形及中空锚杆注浆效果分析

以四川某隧道为研究对象,结合现场地质调研、空心包体地应力测试、初支与围岩接触压力监测等分析手段,对初期支护变形破坏的原因进行分析。分析结果表明:初支变形破坏主要是由地表水下渗、不利地应力条件、地层岩性等因素造成。同时采用FLAC3D,分析开挖后隧道上部粉砂质泥岩夹层对拱顶变形的影响,以及中空锚杆注浆前后初支受力变形情况。模拟结果表明:最大竖向位移及压应力出现在拱顶区域,且位移随着夹层距离的增加而减小,在6.5 m时出现陡降,最大水平位移在右拱腰处;锚杆注浆后拱顶位移减小约10%,边墙位移减少约4%。本文可为类似工程变形破坏原因分析及施工处治方法选择方面提供参考。

漂卵石隧道自进式中空注浆锚杆力学性能测试分析

为研究锚杆在漂卵石隧道中的支护效果,文章依托西藏某漂卵石隧道工程对锚杆进行了打入试验与拉拔试验。试验结果表明,原设计φ25锚杆平均打入深度只有1.50 m,为设计长度的42.7%,打入到极限深度时发生扭转破坏或发生空转而无法继续钻进;原设计φ51不带钻头锚杆的平均打入深度只有1.15m,为设计长度的38.3%,均以无法继续钻进而终止;不带钻头的情况下φ25锚杆打入深度较带钻头锚杆打入深度提高23.1%,φ51锚杆打入深度较带钻头锚杆打入深度提高95.2%;φ25锚杆拉拔力平均值接近设计值50 kN,但却无法发挥锚固作用。依据锚杆测试结果,确定了4项施工支护优化措施,包括:(1)取消系统锚杆,减小围岩扰动;(2)取消锚杆钻头,改为直接打入;(3)将锁脚锚杆由1组调整为2组,保证总体支撑深度;(4)超前锚杆由2.5m长的φ51锚杆调整为1.8m长的φ25锚杆。监测结果显示,方案调整后隧道收敛变形小幅增加,拱顶沉降明显减小,隧道施工速度明显加快,整体安全性得到提高。

自进式中空注浆锚杆在隧道围岩支护中的应用

自进式中空注浆锚杆是一种集钻进、注浆、锚固功能于一体的新型锚杆,能够保证在复杂地层中施工效率高,安全可靠,锚固质量好。本文结合工程实例详细介绍了其在隧道围岩支护中的应用。

中空注浆锚索在沿空留巷支护中的应用

文章主要介绍一种新型中空注浆锚索的结构、作用机理以及在煤矿现场的应用情况。和传统的注浆锚索相比,中空注浆锚索通过注浆芯管对围岩注浆,并利用锚索锁具预紧,施工工艺方便可靠,实现了锚注一体,提高了锚索的承载力和支护效果。中空注浆锚索应用于山西高河煤矿井下沿空巷道支护加固中,取得了良好的支护效果,和端锚支护的巷道相比,采动影响后,巷道两帮和顶底板移近量明显减小,顶板深部离层得到了有效控制,节约了用于二次支护和补强支护的成本。