Контроль прочностных параметров сталеполимерного анкерного крепления горных пород

05 сентября 2017
Для повышения устойчивости горного массива в угольной и горнорудной промышленности в настоящее время применяется сталеполимерная анкерная крепь. Эффективность и безопасность анкерной крепи особенно возрастает, если анкерные стержни по всей длине закрепляются быстротвердеющими скрепляющими составами на основе полиэфирной смолы, которые являются одним из важнейших элементов системы крепления кровли и армирования горного массива.
 
Нормативные требования, регламентирующие физико-механические (прочностные) свойства и, соответственно, безопасность использования сталеполимерного анкерного крепления с применением ампул, содержащих скрепляющий состав на основе полиэфирной смолы, в настоящее время практически отсутствуют. Проведены исследования для выявления и оценки факторов, влияющих на эффективный механизм распределения нагрузки и взаимодействия между анкером, смолой и породой при применении такой анкерной крепи. Для изучения процесса отверждения химического состава ампулы и оценки прочностных параметров системы «ампула с полимерным составом — анкерный стержень» разработаны, сконструированы и изготовлены искусственные скважины. В лабораторных условиях с применением горизонтальной испытательной машины измерены и оценены прочностные показатели системы «ампула с полимерным составом — анкерный стержень» в искусственных скважинах различного диаметра.
 
Выявлена зависимость несущей способности сталеполимерного анкера и степени однородности отвержденной массы полимерного состава от диаметра скважины, модификаций полимерной смолы и времени перемешивания компонентов состава. Определены: оптимальные диаметр скважины для установки анкера и интервал времени для перемешивания состава ампулы, проведена оценка эффективности перемешивания скрепляющего полимерного состава ампулы и степени однородности отвержденной полимерной смолы в зависимости от ее модификации. Установлено, что для контроля эффективности и безопасности использования составов на основе полимерных смол в технологиях анкерного крепления требуются дополнительные методы оценки их прочностных характеристик.
 
В.А. Уварова, А.П. Кострыкин, В.А. Копытин
Статья планируется к публикации в девятом номере журнала
Русский