矿井锚杆腐蚀研究综述:因素、机理及防腐技术

锚杆是巷道支护体系中最基本的组成部分,其力学特性易受矿井环境影响。为保障巷道支护安全,减缓锚杆腐蚀失效进程,有必要对矿井腐蚀环境下的锚杆腐蚀因素、腐蚀机理及防腐技术进行研究。采用典型调研、数据统计、理论分析等手段剖析了矿井腐蚀环境下锚杆腐蚀主要影响因素,阐述了锚杆电化学腐蚀机理、点蚀形核生长机理以及应力腐蚀开裂机理,介绍了原材料防腐技术、表面防腐技术和防腐支护体系特点,指出单因素分析向多因素分析、宏观研究向微观研究、理论型向实用型转变是锚杆防腐技术研究的重要发展方向。

胀管式金属锚杆机械化加工生产线的研制及应用

目前,国内矿山所使用的锚杆多为胀管式锚杆。传统的胀管式金属锚杆制作工艺在生产过程中噪音大、粉尘重、工作效率低下,其中多个环节必须有工人手工操作,或者辅助操作才能完成,严重影响了生产进度,同时在生产过程中易带来安全隐患。为此我们研制了一套胀管式金属锚杆机械化生产线,经投产使用后取得了明显的经济和社会效益。

机巷金属锚架支护技术及效果评价

为解决传统锚杆与锚索联合支护方式效率低、工作量大以及支护效果差的问题,以某矿8001工作面为研究对象,在对其顶底板等地质条件研究的基础上,完成了金属锚架支护方式、支护结构以及具体支护参数的设计,并通过有效的监测方案对金属锚架对巷道围岩的控制效果进行验证,取得理想结果。

地锚拉杆镶嵌锻造后再结晶的研究

从耐腐蚀性能的角度讨论了地锚拉杆镶嵌锻造的必要性。拉伸试验表明,地锚拉杆镶嵌锻造后,实用强度达不到设计要求的28.8 k N,断裂部位发生在拉杆镶嵌锻造部分,且靠近锁紧扣孔口。对拉杆镶嵌锻造部分的前后组织进行了金相观察,结果显示,拉杆冷变形后的细长晶粒经镶嵌锻造后重新转变成了等轴晶粒,产生了再结晶,冷变形强化效果消失是导致其实用强度下降的根源。进一步研究表明,拉杆产生再结晶是由高温锁紧扣锻坯热传导致其温度升高造成的。故镶嵌锻造前,在拉杆镶嵌锻造部分浸涂一定比例的混合液,使拉杆镶嵌锻造后的温度低至再结晶温度以下。采用此方法后的拉伸实验结果表明,地锚拉杆镶嵌锻造后实用强度未明显下降,金相分析也表明未产生再结晶。