一种破碎巷道膨胀型锚固剂设计方法技术

本发明专利技术涉及一种破碎巷道膨胀型锚固剂设计方法，属于巷道支护技术领域。本发明专利技术的松散破碎巷道膨胀性锚固剂设计方法，首先对围岩内的裂隙分布进行探测，其次通过理论计算得到锚固剂对钻孔孔壁的压应力和无约束情况下锚固剂固结后的半径，根据这两个参数计算得到所需的膨胀比例，最后按照此膨胀比例调配锚固剂的膨胀剂配比，提高围岩的整体性和稳定性，解决了松散破碎巷道锚固剂收缩、锚固力低的技术难题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
一种破碎巷道膨胀型锚固剂设计方法


[0001]本专利技术涉及一种破碎巷道膨胀型锚固剂设计方法，属于矿井巷道支护领域。

技术介绍

[0002]在煤炭地下开采过程中，煤层破碎围岩巷道必须做好巷道支护和加固工作，围岩内部裂隙纹理发育，存在软弱结构面等会导致巷道围岩破碎。破碎围岩巷道进行锚固支护时，钻孔内部会存在较多裂隙，使得锚杆的锚固力大大降低。另外，树脂锚固剂进行固化反应时会产生6％
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10％的体积收缩，严重影响了树脂锚固剂的锚固性能。为消除破碎围岩对锚固力的弱化和固化反应收缩效应的影响，在树脂锚固剂进行固化反应初期加入特定比例的膨胀材料，从而减小破碎围岩的裂隙对锚固力的影响，并彻底消除反应过程的收缩应力。
[0003]工程实际中膨胀锚固剂的成分配比常常凭借过往经验使用，缺少对不同实际情况的不同处理方式，缺少对成分配比与膨胀形变的量化设计。膨胀应力过大会导致破碎围岩受到挤压，不同的锚杆周围会面临不同的破碎围岩和不同的固结环境和不同的施工要求，因此需要对膨胀锚固剂的膨胀形变进行控制。松散破碎巷道需要新型锚固剂设计方法，才能有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种破碎巷道膨胀型锚固剂膨胀剂比例的设计方法，其特征在于：通过对围岩内的裂隙分布进行探测，计算在锚固剂对钻孔孔壁的压应力和无约束情况下锚固剂固结后的半径，只有计算得到所需的膨胀比例，最后按照膨胀比例调配锚固剂，所述锚固剂为圆柱结构；包括以下步骤：步骤S1：在巷道顶板或两帮施工钻孔，采用超声波围岩裂隙探测仪探测钻孔裂隙深度l；步骤S2：测试巷道周围岩石的天然密度ρ，未添加膨胀剂的锚固剂固化后的剪切模量G，未添加膨胀剂的锚固剂固结收缩率ψ；步骤S3：采用理论计算方法，计算锚固剂对钻孔孔壁的压应力P
外
，其最小值即为钻孔裂隙深度范围内的围岩重力，计算公式为：步骤S4：采用弹性力学的计算方法，计算无约束情况下锚固剂固结后的半径r2；步骤S5：采用理论计算的方法，计算树脂锚固剂所需的膨胀比例：式中，r3为所用锚杆的半径，r
孔
为锚杆钻孔的半径；步骤S6：设计膨胀性锚固剂中UEA膨胀剂的比例，UEA膨胀剂包括硫酸铝、氧化铝、硫酸铝钾，其它锚固剂材料包括树脂材料、高强填料、固化剂、促进剂。2.根据权利要求1所述的一种破...

【专利技术属性】
技术研发人员：李士栋，姚刚，李振环，任学存，阚甲广，周猛猛，张长运，姚树阳，赵俊山，孟祥阁，张鑫洋，李傲然，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：