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快硬膨胀水泥锚杆在我矿的试验应用 铜 矿峪铜矿粱业驹 提耍 l车文介绍快硬膨胀水挹锚杆 违一新型支护型武 在我矿试验应用的实际情 工作顶序 方 祛囊其在使甩中的效果和经囊 盘 体叁。 快硬 膨胀水泥锚杆 是将锚杆 插入用帙硬 膨胀水泥制成的药卷中 简称水泥药卷， 经浸水后进入眼孔 内，用 冲压 管 冲压，水 泥 吸水膨胀和 快速凝固 并与锚杆 和眼壁产 生强 大的摩擦 力将锚 杆很 快固定 在眼孑 L 内 5～ l O mi n 起锚 固作 用 。 由于它能很快起锚固作用，在掘进后可 马上 安装在 电耙道 或坑道的顶板， 及时 控褂 围岩裂缝 发展 ，使 围岩应力很 快这耍澌 的平 衡条 件而稳 定下来，增强了围岩 的 自 承 能 力 。特别是在来压 快容易出现塌 落的 坑道 和 较破碎地段 ，其 效果 更为 显著 在金川和 某 些煤矿已开始使用，效果 良好。 水泥药卷是中国矿业学院牧阳锚杆厂研 制 成功，它由膨胀水泥 、速凝材 料、I 砂子按 一 定比例拌合加工而成。从厂方 购 回 的 药 卷，首先在我矿8 1 0 南码头门进行拉拔 试 验 安装一个药卷 时 为 5 ． 7 t 1 t f 9 ． 8 0 6 6 5 1 0 。 N ] ，两个药卷达到 1 4 t 时螺纹 滑 扣 尚未 拉动。满足了设计要求。于是在 竖 井8 1 0 绕道进行试验 数量2 5 0 余根，取得 良好 的效果， 以后在全矿得 到推广使 用，代替 了 其它类 型锚 杆。 ’ 一 、药卷及锚秆 药卷长度2 4 0 2 5 0 mm，直径 3 5 ram，用 塑料袋密封防潮，药卷中部有穿锚杆的空心 纱网圆筒管，内装纸芯，两 端有 护套，见 图 _ 】 。 药卷 的规 格与性能见表 l。 锚杆用1 4 ra m或1 6 ra m 我矿用1 6 ra m 圊 一 2 4 一 ．堂 堑 竺 苎 望 型 塑 塑 ． J 麈圣至三 三 三 至兰圣至酉l } 一 。 一 f 压重重至i三主主 』 图1药卷结构示 意图 药卷性 能与规格 表 1 名 称 I 规格 锚杆直 径 ．mm 葡卷内直径，mm 葑巷外径 ． m功 药 卷长度 mm 药卷质量 ．g 固 。 端头锚固 i 卷1 o m 担 拉 ， t l 全 * 锚 目 f。 钢 制散 ，长度可 根据 需要 加 工，一 般 为 1 ． 6 ～ 1 ． 8 m，端部焊直径3 8 ram档圈 ， 尾部 螺纹 长 度 1 0 0 ] 5 0 ram，另配有螺 帽。此 外，有 直 径3 8 4 0 mm 垫圈 和l O 0 1 O O m m托 板 各 一 个。 二、准备工作 l 1． 安装工具 冲压管 一 根，直 径2 0 ram ，长 度 1 ． 8 ～ 2 ． O m 应稍大于锚杆，用钢管制成。 水 桶一 只，直 径不 小于l O O mm，高不小 于4 5 0 ram，用 钢管焊制或铁皮 制作 。 2 ． 打眼 有 色矿 山一 l 9 9 1 ． 4 维普资讯 锚杆眼的深度应以锚杆的尾部螺纹外露 孔外5 0 ～6 o mm 为准，最好是有专用钎 杆 或 在钎 杆上作一记号 以控制孔深 。最终的孔径 要大于药径，打眼时 眼孔要直， 以免在进药 卷时 固瞅孔 弯 曲将药卷损坏药 粉散 失而影响 锚杆的安 装和锚 固力 ，打 眼完毕孔 内的岩粉 捌岩颗应吹 干净 。 三、安装顺序 1 ． 将药卷从塑料袋 和护套 中取 出。 2 ． 从 药卷尾部 平 头端 抽 出纸芯，若 抽不 出或 抽坏 ，可 轻轻揉动 药卷，从前端抽 出， 或用锚杆 顶 出。 ． 3 ． 将药卷套入锚杆上，使平 端向档圈， 慢慢将药卷送到锚杆端头档圈处，并用手捋 直 ，然后加上垫 圈，用皮 麻将药卷 固定 在锚 杆 端部 ，见 图2 。 围2麓串 药卷后 套上 冲压警示童圈 4 ． 手持锚杆将药卷全部疆入水桶中，一 般情况下约为3 ～5 s 取出， 时间稍长或稍短都 会影响锚周力，时间过长药卷膨胀便装不进 艰 内，时 间过短 药卷得不 到充分的水分而 影 响膨胀．一般 以3 s 为 宜。 浸水时间和工作面的潮湿情况有很大关 系 ，岩层湿 润浸水 的时 闯要 短，若滴水 、湿 度大，眼内有渗水现象时可裎一 秒 或 不 浸 水，湿度大 眼 内不 渗水， 3 s 即可。 6 ． 浸水后 将锚杆 套入 冲压 管，顶着 药卷 送到艰底，通过 以上 三个 步骤 便 可 进 行 冲 压 冲实 是 个 关 键，锚 杆 服 直 径为4 0 ～ 4 4 ram ，而药卷直径为3 5 ra m1 ． 5 ra m，晟初 静压将药卷压缩与锚杆眼一样大 。 药卷压实后密度还不够 ，还需轻 冲 4～ 有 色矿 山一 1 9 g 1 ． 4 6次 ，使药卷 送到 眼 。然后在轻 冲的基础 上加重冲 4 ～ 5 次，直到能听到 “ 冬冬”的 响声 即可 。 压 冲过程是 十分重要的 ，若药卷送到眼 底后 ，不经 压实就 重冲，会使药 卷 前 细 后 粗 ，不 能很 好发 挥锚 固作用。 6 ． 压冲完后，取出冲压管，就可以装上 托板拧紧螺母， 垒部安装 工作 到此 结束。此 时便 可进行 拉拔试验 。 四、注意事项 1 ． 向跟内送药卷不 要 划破药 卷外皮， 以 免药粉流散造成 孔 内药量不够， 达不 到应有 的效果 或导致失败 。 2 ． 安装 前应 用锚 杆试探 眼深度 ，若跟深 比杆体长时，可用预先准备好的小炮棍 长 度5 ～ l O mm 或小石 块垫在跟底 来 调 节 补 救，若安装后岩 石又 落下使杆 体外露，可将 露 出的杆体 弯 曲，紧贴岩壁 即可 。 3 ． 压冲完毕后，可用手扭转锚杆，若转 动，证 明不合 格，说 明不是水 多就是 水少， 或者是药卷没有压 冲到 眼底 ，可以再重冲几 次， 或再压入一个药卷 。 4 ． 两个药卷以上的操作方法是按正规 方法先压 冲第一 个药卷．再取一 卷 抽 去 纸 芯，拿着浸水3 ～5 秒，套入已安装的锚杆， 再用 冲压管送入眼内，使其与眼内的药卷接 触，按上述要点压冲，若眼内水多，第二个 药 卷也不 浸水 。 过去我矿在喷锚支护时使用的大都是注 浆锚杆．曾经试用摩擦锚杆，但由于操作、 准备工作繁锁和加工等问题．质 量 难 以 保 证，注浆设备留存的为数不多。使用快硬膨 胀水泥锚杆，很多准备工作和操作程序 减少 了 如水泥 ，砂及 注浆器等，而 且操作人 员很 快就能掌 握和熟练 。 五、几点体会 1 ． 工序简 单，锚 固作用 快，是其 它锚杆 一 2 5 维普资讯 不能 比拟的 ，除打 眼外，只要 准备 冲压 管、 药卷、水桶和锚 仟等就能 满足 安装 要求 药 卷每箱数量为7 O 个 。全 部操 作过程 只需 2 ～ 3人就能满足需要 ，冲压完成后便可 装好 托板拧紧螺帽便 起到锚 杆 应有作用 ，每 工班 可以安装5 0 6 0 根。而注 浆锚 杆需要将砂过 筛后 除去5 ram以上构 石子 与水泥 、注浆 器 、水 、水 胶带 、铁锹 、铁板、锚杆等运 到 现场 才能 进行操作，在 操作 过程 中最 少不得 少于 5人 其 中掌握 注浆器 1人、注浆和安 装锚杆 2人、搅拌砂浆 2人 ，每工班只能 完成 3 0 4 0 根。摩擦锚 杆 虽然 在打眼后甩凿 岩冲入眼内 ，也需要 3人 才能完 成 这 一 工 序，而且每工班只能完成2 5 ～3 O 根。 2 ． 根据拉拔试验和说 明书介绍，在一般 情 况下只用 l ～2 个药卷便 满 足设 计要求 我 们大部分使用 1 个 。 3 ． 在经济上是合理的 ， 每个药卷售价0 ． 5 元，与锚杆的加工成本一起只有 5 元。 摩擦 锚杆 每根售价1 0 元。而注浆锚杆 虽然加工费 用 比较低，但 总成本要超过 5 元／ 根。而且要 在注浆后＆ ～ 5 d 才能安装托板和拧紧螺母。 4 ． 可 以随掘随锚， 厦时 地控制裂 缝发 展 和地压产生。而使用注浆锚杆往往在掘进后 再打锚 杆跟和 注浆。 - _如果 里在锚 杆 穿过 的 岩石中出现 冒落现 象，就容 易将锚杆 与砂 浆 一 起拔出，造成锚杆眼报废。现在可以与掘 进打眼 同时进行 ，一起 安装完成 ，喷射砼 也 可随之 进行。所 以从 1 9 7 7 年 5月试验成 功以 来，很快得到推广应用， 射1 9 9 0 年2 月为止， 美国亚利桑那州的铜 1 9 t 0 年以来，亚利桑那州在美国的铜生 产方面，一直 独领风骚 ，铜 产量 占 全 美 的 6 1 ％。此外 ，在钼 、银 、铀 和垒 方面也位 列 前矛。 1 9 8 9 年该州 6 家锕公 司经营9 个 露天矿、 1 个地下矿 、 3 座 冶炼 厂、 5 个浸出 厂，从 平均 品位0 ． 6 0 的矿 石中产 出l O O 多万t 铜 。他 们 一 26 一 安装数量3 5 5 0 余根，相当于从1 9 7 3 年用喷 锚支护 以来安装各种 注浆和摩擦 锚杆 的 总量。使用最 多的是 8 0 O m总进 风 道 断 面 5 ． 75 ． 4 m，数量 达3 0 0 0 根 ，电 耙 道3 0 0 余根，竖井8 l O 绕道2 5 O 余根。 5 ． 为了节 省挡圈 ，简化加 工手段 ，可在 锚杆端部 横 焊 一 根 直 径6 8 mm， 3 8 ～ 4 O mm N 筋代替 档圈 ，其 锚 固力也不 低 于 挡 龋 。 6 ． 在 我矿也有 用快硬膨胀水 泥药 粉来 固 定地脚螺丝的 ，选 厂矿仓上 的l O m。 固定式矿 车翻笼减 速机 地脚 螺丝 施工质量 差，减速机 运转时机 油外漏，地脚螺丝 松 动 ，影 响 生 产，停产 检修后 ，用药 粉倒入眼 内，加水 进 行冲压 ，冲压 完毕便 进行设 备安 装和 投入生 产 ，大大 地缩短了工期 ，保证生 产 任 务 完 成 ，该翻笼从 1 9 8 8 年 2月检修 以来 ，所有 地 脚螺丝 均未发 现有 异常现象。 使坩 快硬膨 胀水泥锚杆的优 点 是 肯 定 的。 日前虽在操作 中不 断总结经 验 ，提 高操 作水平，保证 了质量 。但还 存在一 些缺点值 得注意，在打锚杆 眼时 除注意选 择 好 钎 头 外，还得注意钎头磨损情况 ，发 现问题要及 时更换 ，保证 眼 径 不l l， J 、于4 C , mm。眼 孔 出 现弯 曲时 ，容易在安装锚杆时拆 断药 卷而使 药 粉教失起不 到锚 固作用 。此外，由 于药 卷 未能 将锰杆全部 包裹 ，在服务年 限长的巷道 或其他工程中使用应注意 防锈。施工机 械化 方面应不断探讨研究和改进提高 。 ， 责任编辑解忠 拥有全美8 3 的 产铜能力 和6 1 的铜 产量， 其中2 5 2 5 万t 产 自氧化或低品 位 矿 石 的堆浸作业。浸出铜中，有9 5 ％是用溶剂萃 取一 电积法提 取的 ，5 用 传统的 置 换 法 提 取。露天矿剥采比为1 ． 4 61 。 同期该州副产钼2 9 8 9 万磅 1 磅 1_O ． 4 5 3 6 k g 、 银 4 9 0 万 o z 1 o z3 1 ． 1 g 和金6 ． 9 万0 z 。 李怀先摘 自 ⅨS k i l l i n g s Mi n i n g Revi cw ， M a r． 】6 ， 1 9 9] ， 1 6 有 色矿 山 一 1 9 9 1 ． 4 维普资讯