權(quán)利要求

1.用于沖擊地壓巷道的錨固劑藥卷的錨固方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：使用錨桿鉆機(jī)在巷道表面進(jìn)行鉆孔，鉆孔直徑比錨固劑直徑大3～5mm，鉆孔深度結(jié)合巷道圍巖松動(dòng)圈測(cè)試結(jié)果，比松動(dòng)圈的深度深0.5～1.5m；

步驟2：把錨固劑藥卷裝入鉆孔的眼內(nèi)，隨后插入錨桿，然后將錨桿鉆機(jī)與錨桿相連，并將錨桿緩慢旋轉(zhuǎn)推進(jìn)，把錨固劑藥卷推進(jìn)至鉆孔的眼底，最后啟動(dòng)錨桿鉆機(jī)帶動(dòng)錨桿桿體旋轉(zhuǎn)15～25s，旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速≥400r/min，攪拌錨固劑藥卷，將錨固劑藥卷破壁，使樹脂藥泥、固化劑、金屬纖維均勻混合，形成錨固劑；

所述錨固劑藥卷包括：聚酯薄膜封裝袋、樹脂藥泥、固化劑、聚酯薄膜和鐵絲卡扣，所述聚酯薄膜封裝袋內(nèi)部填充樹脂藥泥和固化劑，所述樹脂藥泥和固化劑通過(guò)聚酯薄膜隔離，所述聚酯薄膜封裝袋兩端采用鐵絲卡扣密封，所述樹脂藥泥中含有金屬纖維，所述金屬纖維的體積占錨固劑藥卷的0.1～1.5％，所述金屬纖維為鋼纖維，長(zhǎng)度為3～6mm，直徑為0.2～0.6mm；

所述錨固劑藥卷為圓柱形；所述錨固劑藥卷的直徑為23mm、28mm或35mm，長(zhǎng)度為300～600mm；所述固化劑的成分為BPO，DC，鈣粉，纖維素化的水；所述樹脂藥泥成分為石粉，白炭黑，樹脂和促進(jìn)劑；

步驟3：待錨固劑凝固后，卸下錨桿鉆機(jī)，然后安裝托盤和螺母，用力矩扳手將螺母擰緊，達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)緊力。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于沖擊地壓巷道的錨固劑藥卷的錨固方法，其特征在于，所述步驟1中，錨桿為帶縱肋螺紋鋼錨桿，錨桿的直徑比鉆孔直徑小6～12mm。

說(shuō)明書

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于礦山安全技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及用于沖擊地壓巷道的錨固劑藥卷及其錨固方法。

背景技術(shù)

沖擊礦壓是煤炭開采過(guò)程中突發(fā)的一種動(dòng)力災(zāi)害，是煤巖體中集聚的高應(yīng)力和高能量突然猛烈釋放，通常會(huì)瞬間造成采掘空間的垮塌、冒落甚至閉合堵塞。沖擊危險(xiǎn)巷道安全支護(hù)成為我國(guó)深部煤炭資源開采急需解決的關(guān)鍵問(wèn)題。錨桿支護(hù)作為一種行之有效的加固技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于煤礦沖擊地壓巷道中。然而大量實(shí)踐表明，使用錨桿與錨索對(duì)強(qiáng)動(dòng)載巷道進(jìn)行支護(hù)時(shí)，錨桿、錨索出現(xiàn)了大量的斷裂或損壞，嚴(yán)重影響到巷道的安全，在沖擊載荷作用下錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)失效現(xiàn)象已成為影響錨桿支護(hù)推廣與發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題。

現(xiàn)有技術(shù)中，通過(guò)對(duì)錨桿及相應(yīng)構(gòu)件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使其達(dá)到讓壓吸能的效果，以此來(lái)提高沖擊地壓巷道的穩(wěn)定性。本發(fā)明專利從提高錨固劑的抗拉能力和增韌止裂角度出發(fā)，將鋼纖維的摻入錨固劑中對(duì)巷道進(jìn)行支護(hù)。鋼纖維可以明顯提高錨固劑的抗彎、抗壓、抗折和抗拉強(qiáng)度，同時(shí)鋼纖維錨固劑具有突出的抗疲勞性能和優(yōu)良的抗沖擊荷載能力。將金屬纖維吸能材料應(yīng)用到?jīng)_擊地壓支護(hù)結(jié)構(gòu)中，可有效吸收大量沖擊能量，緩沖動(dòng)力載荷作用，提高巷道的安全程度，降低和避免沖擊地壓災(zāi)害。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的錨固劑抗拉能力差，錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)失效的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種用于沖擊地壓巷道的錨固劑藥卷及錨固方法，目的是通過(guò)采用該錨固劑藥卷，提高錨桿的抗動(dòng)載能力，改善巷道的圍巖條件，其具體的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明的一種用于沖擊地壓巷道的錨固劑藥卷，包括：聚酯薄膜封裝袋、樹脂藥泥、固化劑、聚酯薄膜和鐵絲卡扣，如圖1所示；所述聚酯薄膜封裝袋內(nèi)部填充樹脂藥泥和固化劑，所述樹脂藥泥和固化劑通過(guò)聚酯薄膜隔離，所述聚酯薄膜封裝袋兩端采用鐵絲卡扣密封，所述樹脂藥泥中含有金屬纖維，所述金屬纖維的體積占錨固劑藥卷的0.1～1.5％，所述金屬纖維為鋼纖維，長(zhǎng)度為3～6mm，直徑為0.2～0.6mm；

所述錨固劑藥卷為圓柱形；

所述錨固劑藥卷的直徑為23mm、28mm或35mm，長(zhǎng)度為300～600mm；

所述固化劑的成分為BPO，DC，鈣粉，纖維素化的水；

所述樹脂藥泥成分為石粉，白炭黑，樹脂和促進(jìn)劑；

本發(fā)明一種用于沖擊地壓巷道的錨固劑藥卷的錨固方法，包含如下步驟：

步驟1：使用錨桿鉆機(jī)在巷道表面進(jìn)行鉆孔，鉆孔直徑比錨固劑直徑大3～5mm，鉆孔深度結(jié)合巷道圍巖松動(dòng)圈測(cè)試結(jié)果，比松動(dòng)圈的深度深0.5～1.5m；

步驟2：把錨固劑藥卷裝入鉆孔的眼內(nèi)，隨后插入錨桿，然后將錨桿鉆機(jī)與錨桿相連，并將錨桿緩慢旋轉(zhuǎn)推進(jìn)，把錨固劑藥卷推進(jìn)至鉆孔的眼底，最后啟動(dòng)錨桿鉆機(jī)帶動(dòng)錨桿桿體旋轉(zhuǎn)15～25s，旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速≥400r/min，攪拌錨固劑藥卷，將錨固劑藥卷破壁，使樹脂藥泥、固化劑、金屬纖維均勻混合，形成錨固劑；

步驟3：待錨固劑凝固后，卸下錨桿鉆機(jī)，然后安裝托盤和螺母，用力矩扳手將螺母擰緊，達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)緊力；

上述的一種用于沖擊地壓巷道的錨固劑藥卷的錨固方法，其中：

所述步驟1中，錨桿為帶縱肋螺紋鋼錨桿，錨桿的直徑比鉆孔直徑小6～12mm。

本發(fā)明的一種用于沖擊地壓巷道的錨固劑藥卷及其錨固方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果為：

一、本發(fā)明專利從提高錨固劑的抗拉能力和增韌止裂角度出發(fā)，將鋼纖維的摻入錨固劑中對(duì)巷道進(jìn)行支護(hù)。鋼纖維可以明顯提高錨固劑的抗彎、抗壓、抗折和抗拉強(qiáng)度，與現(xiàn)有技術(shù)的指標(biāo)相比，提高幅度達(dá)30％～80％。

二、鋼纖維錨固體具有突出的抗疲勞性能和優(yōu)良的抗沖擊荷載能力，將金屬纖維吸能材料應(yīng)用到?jīng)_擊地壓支護(hù)結(jié)構(gòu)中，可有效吸收大量沖擊能量，緩沖動(dòng)力載荷作用，提高巷道的安全程度，以及降低和避免沖擊地壓災(zāi)害。

三、本發(fā)明的錨固劑藥卷及其錨固方法操作簡(jiǎn)單，成本性價(jià)比高，具有較廣泛的推廣應(yīng)用價(jià)值。同時(shí)，可提高巷道的穩(wěn)定性，降低巷道翻修率，有助于提高礦井的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)收益。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明一種用于沖擊地壓巷道的錨固劑藥卷的結(jié)構(gòu)示意圖：1-金屬纖維，2-固化劑，3-聚酯薄膜，4-樹脂藥泥，5-聚酯薄膜封裝袋，6-鐵絲卡扣。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施案例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但本發(fā)明并不局限于這些實(shí)施例。

實(shí)施例1

本發(fā)明的一種用于沖擊地壓巷道的錨固劑藥卷，包括：聚酯薄膜封裝袋、樹脂藥泥、固化劑、聚酯薄膜和鐵絲卡扣，如圖1所示；所述聚酯薄膜封裝袋內(nèi)部填充樹脂藥泥和固化劑，所述樹脂藥泥和固化劑通過(guò)聚酯薄膜隔離，所述聚酯薄膜封裝袋兩端采用鐵絲卡扣密封，所述樹脂藥泥中含有金屬纖維，所述金屬纖維的體積占錨固劑藥卷的0.2％，所述金屬纖維為鋼纖維，長(zhǎng)度為4mm，直徑為0.2mm；

所述錨固劑藥卷為圓柱形；

所述錨固劑藥卷的直徑為23mm，長(zhǎng)度為600mm；

所述固化劑的成分為BPO，DC，鈣粉，纖維素化的水；

所述樹脂藥泥成分為石粉，白炭黑，樹脂和促進(jìn)劑；

本發(fā)明一種用于沖擊地壓巷道的錨固劑藥卷的錨固方法，包含如下步驟：

步驟1：使用錨桿鉆機(jī)在巷道表面進(jìn)行鉆孔，鉆孔直徑33mm，經(jīng)過(guò)巷道圍巖松動(dòng)圈測(cè)試得到松動(dòng)圈范圍為1.5m，確定鉆孔深度為2.5m；

步驟2：把錨固劑藥卷裝入鉆孔的眼內(nèi)，隨后插入錨桿，然后將錨桿鉆機(jī)與錨桿相連，并將錨桿緩慢旋轉(zhuǎn)推進(jìn)，把錨固劑藥卷推進(jìn)至鉆孔的眼底，最后啟動(dòng)錨桿鉆機(jī)帶動(dòng)錨桿桿體旋轉(zhuǎn)25s，旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速500r/min，攪拌錨固劑藥卷，將錨固劑藥卷破壁，使樹脂藥泥、固化劑、金屬纖維均勻混合，形成錨固劑；

步驟3：待錨固劑凝固后，卸下錨桿鉆機(jī)，然后安裝托盤和螺母，用力矩扳手將螺母擰緊，達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)緊力矩100N·m；

上述的一種用于沖擊地壓巷道的錨固劑藥卷的錨固方法，其中：

所述步驟1中，錨桿為帶縱肋螺紋鋼錨桿，錨桿的直徑為22mm。

本實(shí)施例經(jīng)模擬測(cè)試，錨桿的錨固力達(dá)到186kN，與現(xiàn)有技術(shù)相比提高了77％。

實(shí)施例2

本發(fā)明的一種用于沖擊地壓巷道的錨固劑藥卷，包括：聚酯薄膜封裝袋、樹脂藥泥、固化劑、聚酯薄膜和鐵絲卡扣，如圖1所示；所述聚酯薄膜封裝袋內(nèi)部填充樹脂藥泥和固化劑，所述樹脂藥泥和固化劑通過(guò)聚酯薄膜隔離，所述聚酯薄膜封裝袋兩端采用鐵絲卡扣密封，所述樹脂藥泥中含有金屬纖維，所述金屬纖維的體積占錨固劑藥卷的1.0％，所述金屬纖維為鋼纖維，長(zhǎng)度為6mm，直徑為0.4mm；

所述錨固劑藥卷為圓柱形；

所述錨固劑藥卷的直徑為23mm，長(zhǎng)度為600mm；

所述固化劑的成分為BPO，DC，鈣粉，纖維素化的水；

所述樹脂藥泥成分為石粉，白炭黑，樹脂和促進(jìn)劑；

本發(fā)明一種用于沖擊地壓巷道的錨固劑藥卷的錨固方法，包含如下步驟：

步驟1：使用錨桿鉆機(jī)在巷道表面進(jìn)行鉆孔，鉆孔直徑33mm，經(jīng)過(guò)巷道圍巖松動(dòng)圈測(cè)試得到松動(dòng)圈范圍為1.5m，確定鉆孔深度為2.5m；

步驟2：把錨固劑藥卷裝入鉆孔的眼內(nèi)，隨后插入錨桿，然后將錨桿鉆機(jī)與錨桿相連，并將錨桿緩慢旋轉(zhuǎn)推進(jìn)，把錨固劑藥卷推進(jìn)至鉆孔的眼底，最后啟動(dòng)錨桿鉆機(jī)帶動(dòng)錨桿桿體旋轉(zhuǎn)25s，旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速500r/min，攪拌錨固劑藥卷，將錨固劑藥卷破壁，使樹脂藥泥、固化劑、金屬纖維均勻混合，形成錨固劑；

步驟3：待錨固劑凝固后，卸下錨桿鉆機(jī)，然后安裝托盤和螺母，用力矩扳手將螺母擰緊，達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)緊力矩100N·m；

上述的一種用于沖擊地壓巷道的錨固劑藥卷的錨固方法，其中：

所述步驟1中，錨桿為帶縱肋螺紋鋼錨桿，錨桿的直徑為22mm。

本實(shí)施例經(jīng)模擬測(cè)試，錨桿的錨固力達(dá)到163kN，與現(xiàn)有技術(shù)相比提高了55％。