高地温对锚固剂性能影响规律及配比优化研究

作者

刘小虎姚直书程桦查文华
单位

安徽理工大学土木建筑学院安徽理工大学矿山地下工程教育部工程研究中心东华理工大学土木与建筑工程学院
摘要

为提高树脂锚固剂在深部高地温、高地应力环境的适用性，增强软岩巷道围岩锚固结构稳定性，首先针对常用不饱和聚酯树脂锚固剂进行室内不同温度环境及不同配比试验。研究得出规律：锚固剂随温度上升胶凝时间减少，固化物抗压强度减弱；若配比中树脂占比增多，锚固剂稠度减小，固化物抗压强度减弱。然后，引入KH-570与FX-470对锚固剂的耐温性能和全长锚固工艺适应性进行优化。与常规A1型相比，高地温环境下C4型固化物抗压强度和锚固力大幅度提升，热稳定性良好，稠度适宜全长锚固工艺。从而得出优选配比为m(混合树脂)∶m(粗石粉)∶m(细石粉)∶m(促进剂)∶m(固化剂)∶m(KH-570)=100∶275∶275∶1∶32.5∶1。最后，通过电镜扫描分析揭示C4型锚固剂性能优越的内在原因。研究可为深部软岩巷道全长锚固支护工程的安全高效建设提供技术参考。
关键词

树脂锚固剂高地温全长锚固混合改性 KH-570偶联剂微观机理分析
基金项目(Foundation)

安徽理工大学引进人才基金项目(13210028)；安徽理工大学校级资助重点项目(自然科学类)(xjzd2020-17)；国家自然科学基金项目(51964002,52174104)；
文章目录

1 不同温度环境下树脂锚固剂性能变化规律
1.1 试验材料
1.2 试验设备
1.3 试验内容与方案
1) 胶凝时间试验方法：
2) 抗压强度测试方法：
1.4 试验结果
1) 温度对树脂锚固剂凝胶时间的影响
2) 温度对树脂锚固剂抗压强度的影响
2 不同配比树脂锚固剂性能变化规律
2.1 试验方法与方案
2.2 试验结果
3 树脂锚固剂材料性能优化试验研究
3.1 树脂锚固剂性能优化思路
3.2 树脂锚固剂配比优化试验
3.2.1 锚固剂组成配比添加材料
1) 酚醛环氧乙烯基酯树脂
2) 硅烷偶联剂
3.2.2 试验方法与方案
3.2.3 抗压强度试验结果
3.2.4 稠度试验结果
3.2.5 热稳定性能试验结果
3.2.6 室内拉拔试验结果
1) 试验材料与方法
2) 锚固体极限锚固力分析
4 C4型锚固剂性能优化机理分析
4.1 耐热性能机理分析
4.2 高强及全长锚固工艺适应性机理分析
5 结论
引用格式

刘小虎,姚直书,程桦,查文华.高地温对锚固剂性能影响规律及配比优化研究[J].采矿与安全工程学报,2023,40(02):274-283.DOI:10.13545/j.cnki.jmse.2021.0629.