玻璃钢锚杆的发展历史
第二节 锚杆支护.
2021/6/10
2
锚杆、各种特种锚杆得到应用，树脂锚固材料得到 改进。
（二）锚杆支护技术在国外的应用 1.美国 美国作为世界上第二采煤大国，锚杆支护技术
是最先进的，美国锚杆支护技术至今已有一百多年 的发展历史，但锚杆支护技术的广泛应用，仅是近 五、六十年的时间，现在美国矿井的锚杆支护率为 100％。美国每年锚杆使用量在8000万套以上，每年 有2.5万km的煤巷使用锚杆支护。
按照杆体截面形状可划分为实心杆体与管式杆 体。
按照杆体表面形状分为光圆杆体、螺纹杆体及
2021/6/10
19
锚杆杆体
金属锚杆
可切割锚杆
管 式 锚 杆
圆 钢 锚 杆
柔 性 锚 杆
螺 纹 钢 锚 杆
木 锚
锚 杆
竹 锚
锚 杆
玻 璃 钢 锚 杆
水
管 缝 式 锚 杆
力 膨 胀 式 锚
注 浆 锚 杆
杆
左右交 旋旋叉 锚锚锚 杆杆杆
压 缩 木 锚 杆
快 硬 水 泥 锚 杆
水 泥 锚 杆
树 脂 锚 杆
微 膨倒涨 竹木胀楔壳 锚锚水式式 杆杆泥锚锚 锚杆杆 杆
图8-17 锚杆类型的划分
2021/6/10
16
表8-8
锚杆类型
机械锚固型 端头锚固类
黏结锚固型
各种类型锚杆的主要优缺点
优
点
缺
点
安装迅速，及时承载
对深部围岩强度要求高
易加工，制造简单
原煤炭工业部1995年提出：“煤巷锚杆支护是 我国煤矿继综合机械化采煤之后的第二次支护技术
2021/6/10
7
2021/6/10
锚杆支护的应用
玻璃钢复合材料发展概述
玻璃钢玻璃钢发展概述我国FRP/CM（玻璃钢/玻璃钢）工业肇始于1958年。
处于当时的时代背景下，一开始是为国防配套的，1978年后，从计划经济转型为市场需求导向，生产社会化，国家建设与人民生活所需的FRP/CM日益发展。
在党中央、国务院的领导下，原国家建筑材料工业部（局）对我国玻璃钢／玻璃钢工业的发展起了先导性和基础性的作用。
上世纪60年代中叶，我国即已研发与生产火箭发动机壳体、导弹头部、火箭筒、枪托、炮弹引信、高压气瓶、飞机螺旋桨、贮罐、风机叶片、农用喷雾器、撑杆、弓、跳水板、滑翔机尾翼等多种玻璃钢制品。
1965年10月，国家科委、国防科委、建材部联合召开全国玻璃钢工作会议，并举办展览会。
党和国家领导人朱德、莅临参观。
这期间，引进英国UPR（不饱和聚酯树脂）生产线，促进了我国UPR及其玻璃钢制品生产的技术进步与普及，对日后我国基体树脂及GRP的发展起了启蒙和基础性作用。
改革开发30年来，引进了纤维缠绕管道与罐生产线（包括工艺管、夹砂管、高压管、卧式与立式贮罐）、拉挤、SMC/BMC、RTM、连续采光板及LFT-D生产线等装备；引进了环氧树脂与不饱和聚酯生产软硬件。
我国在吸收日、美技术之后，自行研发，建成了具有世界先进水平的玻纤工业。
基体材料与增强材料工业已为中国玻璃钢的进一步发展奠定了雄厚的基础。
我国玻璃钢产量跃居世界第二历经50年、半个世纪，尤其是改革开发以来的30年，通过自主创新与吸收国际先进技术，FRP/CM在中国已成为产业。
神舟飞船上天，其返回舱主承力结构，低密度SMC等FRP件荣获国家科技进步二等奖，标志着我国玻璃钢科学技术已臻世界先进水平。
1986年～2007年，我国玻璃钢（热固性）增长近160倍。
总量在上世纪90年代末期超过德国，本世纪初超过日本，热固性玻璃钢已超过欧洲总和。
如今，我国FRP/CM年产量已超过日本、西欧，仅次于美国，居世界第二。
打下丰厚的原辅材料基础（一）增强材料1.玻璃纤维上世纪80年代我国大陆还是玻璃球坩埚拉丝，能耗高、产量低、质量均匀性差，不能生产高Tex的直接无捻粗纱，薄毡、短切毡均无，方格布手糊玻璃钢几乎一统天下。
粗糙表面式玻璃钢(FRP)全螺纹锚杆在煤矿的应用
粗糙表面式玻璃钢（FRP）全螺纹锚杆在煤矿的应用作者：生活的小资 2008-03-19 11:31:00标签：中国煤矿直通车杂谈摘要FRP锚杆具有抗拉强度高、质量轻、抗静电、阻燃、抗腐蚀、耐老化、易切割等优越性能，是现代化矿井、煤巷支护的理想材料，尤其在煤巷使用综采机械化开采，不会因FRP锚杆造成刀具损坏和产生火花现象，减少了安全隐患。
关键词FRP锚杆、性能、选择应用。
一、锚杆的发展国外锚杆支护的发展状况：二十世纪四十年代，美国、前苏联、西欧、中欧一些主要矿产国及建筑商就把FRP锚杆、FRP筋材应用到煤矿、金属矿山、水利、隧道、地下工程、公路、桥梁及公路护坡和沿海建筑等领域中。
据资料统计目前各国锚杆用于煤矿巷道支护中所占比例为：美国、澳大利亚100%；英国90%；法国70%；俄罗斯70%；中国近期统计显示已达到70%，尤其是FRP锚杆在美国、澳大利亚、英国等矿产国，煤矿煤巷、综采面支护，应用更为广泛。
国内煤矿井巷锚杆支护已有40多年的历史，而煤巷支护到1998年已达到巷道中锚杆支护所占比例的36%。
这部分锚杆大多数都是非金属杆体，而FRP锚杆的比重占70%，由此看来FR P锚杆在煤矿、煤巷,半煤岩巷中的应用有很大潜力。
随着现代化矿井的发展，对锚固支护的要求越来越高，因而对锚杆的材质性能要求更高，对锚杆的结构要求简单化，锚固方式要求方便、快捷、安全。
二、FRP锚杆支护技术的优越性我国目前大型矿井的建设越来越多，煤层开采机械化程度高，巷道支护技术尤为重要，其锚杆支护技术的优越性更为突出。
1、改善半煤岩巷和煤巷的受力1.1、FRP锚杆与半煤岩体和煤体粘结的整体性使其刚度较高，增强巷道的变形能力。
1.2、FRP锚杆的抗拉作用，使破碎煤层稳定。
1.3、通过FRP锚杆的作用使层状煤体间的摩擦力增大减少滑动。
1.4、由于FRP锚杆的特性，改变了回采巷道综采机伤刀头产生火花的现象。
2、由棚式被动支护改为锚杆、锚固剂等主动支护，使锚杆与煤层共同组成支护体系。
国内外锚杆应用的现状与发展
前言：岩土锚固技术是近代岩土工程领域中的一个重要分支. 锚固技术,国内习惯统称为锚杆支护技术,国外一般称锚固技术或锚杆加固技术.它是一种结构简单的主动支护,它能最大限度地保持围岩的完整性、稳定性,能有效地控制围岩变形、位移和裂缝的发展,充分发挥围岩自身的支撑作用,把围岩从荷载变为承载体,变被动支护为主动支护,且具有运输施工方便、效率高,有利于加快施工进度,且施工成本低、支护效果好、施工噪音小等优点. 自1872 年英国北威尔士露天页岩矿首次应用锚杆加固边坡及1912 年德国谢列兹矿最先在井下巷道采用锚固技术以来,锚固技术至今已有100 多年的发展历史. 锚固技术作为一种技术经济优越的技术手段,越来越广泛地应用于各个工程领域,目前不仅广泛应用于世界主要产煤国家,而且也推广应用于冶金、水利水电、铁路公路、军工及建筑等工程之中,伴随着“21 世纪- 地下工程的世纪”的来临,可以预见,该技术必将得到更广泛深入的研究和推广应用。
1 锚杆锚固的特点锚杆支护是一种安全、经济的支护方式,它是以锚杆为主体的支护结构的总称,它包括锚杆、锚喷、锚喷网等支护形式。
其技术就是在土层中斜向成孔,埋入锚杆后灌注水泥(或水泥砂浆) ,依赖锚固体与土之间的摩擦力,拉杆与锚固体的握裹力以及拉杆强度共同作用来承受作用于支护结构上的荷载。
锚杆支护以其结构简单、施工方便、成本低和对工程适应性强等特点,在土木工程(包括采矿工程) 中得到了广泛应用。
锚杆锚固是在地层中,通过锚杆将结构物与地层紧紧连锁在一起,依赖锚杆与周围地层的抗剪强度传递结构物的拉力,使地层自身得到加固,达到保持结构物和岩体稳定的目的. 与传统的支护方式相比较,锚杆锚固技术有其自身的鲜明特点:1. 1 支护效果好锚杆支护在支护原理上符合现代岩石力学和围岩控制理论,属于“主动”支护。
锚杆安装以后,在围岩内部对围岩进行加固,迅速形成一个围岩—支护的整体承载结构,因而能够调动和利用围岩自身的稳定性,充分发挥围岩的自身承载能力,有效地控制巷道围岩变形,所以锚杆支护更有利于保护巷道围岩的稳定,改善巷道维护状况。
2016—2017年最新玻璃纤维增强塑料锚杆产品技术及产业化分析报告
玻璃纤维增强塑料锚杆产品技术及产业化分析报告一、概述我国是一个采煤大国，年产量高达25亿吨。
锚喷支护是先进的煤巷支护方式，其中锚杆是主要的支护器材。
目前，矿井巷帮使用锚杆材料以钢质为主，钢质锚杆在煤矿井下作业中，因采煤机械截齿金属锚杆产生碰撞，会产生火花，遇到瓦斯和煤尘会造成爆炸；此外，截割下的废钢锚杆混入煤中，不仅影响煤质，而且极易损坏输送设备。
国内外相关部门，对研制高强度、耐腐蚀、低成本的非金属锚杆产品高度重视，不惜投入大量人力、物力进行研究，其中玻璃纤维增强塑料锚杆是主要的攻关方向。
玻璃纤维增强塑料锚杆（简称玻璃钢锚杆），它是由玻璃纤维和合成树脂经复合工艺，制作而成的一种功能型的新型材料。
全球第一根适合煤矿井下使用的玻璃钢锚杆，由前苏联劳动保护局和矿山管理局在1991年联合研发成功，并开始井下工业性试验，但因苏联解体而停滞下来。
美国杜邦公司于上世纪九十年代中期，推出了适合煤矿井下使用，又能工业化生产的玻璃钢锚杆产品，并迅速在采煤业发达国家（如美国、德国、澳大利亚、新西兰等国家）中推广使用。
据美国政府网站公布的数字，美国2002年煤矿中使用的玻璃钢锚杆的数量为1亿4千万根，在澳大利亚煤矿煤帮支护中，使用玻璃钢锚杆是国家法规规定的内容。
二、目前我国玻璃钢锚杆的现状我国的煤矿用玻璃钢锚杆研究，起始于上个世纪七十年代。
在原煤炭部的主持下，中国煤炭科学总院、北京建井所、北京开采所、杭州环保所、中国矿业大学、兖州矿务局、淮南矿务局等单位相继组织了专题攻关，对煤矿用玻璃钢锚杆的结构、化学配方、力学性能及工业化生产工艺等都进行了深入地研究，取得了一定的成果。
陆续试制出多种形式和不同组成成份的玻璃钢锚杆试制产品。
以手糊成型技术为代表的第一代产品，由于生产以手工操作为主，工业化程度不高，质量稳定性差而被淘汰。
2015年11月，以中国矿业大学马念杰教授为主的科研小组与西山矿务局合作，率先试制出以拉挤成型技术为代表的，工业化生产的第二代产品（锚杆尾部螺纹采用复合形式），并相继将技术转让于平顶山、邢台、阳泉、汾西、淮南等矿务局。
玻璃钢锚杆在千米深井综采切眼刷大中的应用分析
玻璃钢锚杆在千米深井综采切眼刷大中的应用分析文章主要介绍了庞煤矿张小楼井在千米深井7煤综采切眼刷大中,煤帮侧推广试用玻璃钢锚杆支护的情况进行了总结、分析。
标签：千米深井综采切眼玻璃钢锚杆使用效果0 引言千米深井7煤综采工作面切眼采用锚网梁索联合支护是切眼支护技术上的一项重大改革,切眼一般先导硐掘进透窝形成系统,然后刷大形成安装断面要求。
刷大后,煤帮侧采用金属锚杆支护,采煤机不能直接截割,工作面安装好下试生产前,必须采取爆破方式进行拆除,这样不但增加了生产工序、浪费人力物力,而且增加了不安全因素。
为了简化生产工序,我们在千米深井7层煤综采工作面切眼刷大后煤帮侧推广试用玻璃钢锚杆支护,进行了有益的尝试,对千米深井7层煤综采工作面切眼刷大后煤帮侧支护进一步改革起到了积极的推进作用。
1 地质条件75211工作面位于矿井-1025m水平西一下山采区,开采水平为-1092m～-1120m,煤层厚度1.6~2.8m,平均2.3m,煤层倾角0~10°,平均5°。
直接顶为4.08m 深灰色砂页岩,含砂均匀,硬度Ⅳ级。
老顶为1.38m深灰色粗粒砂岩,富含菱铁质条带,硬度Ⅴ级。
直接底为2.95m深灰色砂页岩,含砂均匀,具砂纹,顶部为页岩,硬度Ⅳ级。
老底为24.99m浅灰色粗粒砂岩,上部含少量炭质及页岩纹,下部含菱铁质条带,坚硬,硬度Ⅵ级。
75211综采工作面切眼设计长度为180m,净断面为6.5×2.6=16.9m2。
先导硐掘进,采用综掘,其净断面为4.5×2.6=11.7m2,贯通后刷大至设计断面。
2 参数选择刷宽时切眼顶板布置4根锚杆,间排距为700mm×700mm,靠老塘侧一根锚杆与现切眼工作面一侧顶板锚杆间隔布置,顶板锚杆规格为O22 L=2400左旋无纵筋等强螺纹钢锚杆,工作面一侧煤帮布置4根全螺纹式玻璃纤维增强塑料锚杆,锚杆间排距为700 mm×700mm,顶板同时使用钢筋梁配合支护,所有顶帮锚杆均垂直布置。
149-全螺纹玻璃钢锚杆在大断面回采巷道防片帮中的应用
全螺纹玻璃钢锚杆在大断面回采巷道防片帮中的应用李亚军(山西西山晋兴能源有限责任公司斜沟煤矿,山西兴县033602)[摘 要] 根据斜沟煤矿回采巷道走向长、断面大,巷道两帮切线与8号煤层裂隙方向形成的上帮偶合三角煤易片帮等特点,首次将全螺纹玻璃钢锚杆代替传统钢质帮锚杆使用在巷道联合支护中,从而有效地控制了回采巷道片帮问题,降低了支护成本、节约了钢材,更发挥了其支护强度高、自身重量轻,安装方便、减低工人劳动强度、回采过程中易切割、切割不会产生火花、免回收等优点,成为煤矿支护中的改革产品。
[关键词] 全螺纹;玻璃钢锚杆;联合支护;防片帮[中图分类号]T D 353.6 [文献标识码]B [文章编号]1006-6225(2010)04-0080-03A p p l i c a t i o no f F u l l -t h r e a dB o l t w i t h G l a s s F i b e r i nP r e v e n t i n gC o a lS l i d e i nMi n i n g R o a d w a y w i t hL a r g e S e c t i o n[收稿日期]2010-04-30[作者简介]李亚军(1983-),男,山西大同人,采煤助理工程师,主要从事采矿工程现场技术工作。
在兴县斜沟煤矿井巷掘进中,回采巷道占全部工程量的90%以上,而回采巷道全部采用锚、索、网联合支护,传统的钢质锚杆不仅价格昂贵而且需要大量的钢铁资源,在节约型社会的倡导下,一种新型的复合材料———玻璃钢锚杆将逐步代替传统的钢质锚杆,其以成本低、重量轻、同直径抗拉强度优于钢质锚杆的特性,受到广大工矿企业的欢迎。
2008年首次将玻璃钢锚杆运用到回采巷道两帮的支护中,并选用上海绩满玻璃钢制品有限公司生产的型号为M G S L 20/2100F 全螺纹式树脂锚杆玻璃纤维增强塑料杆体及其相关配件。
玻璃钢里程碑
玻璃钢里程碑玻璃钢是一种具有广泛应用的材料，其特点是强度高、重量轻、耐腐蚀、维护简单等，因此在各个领域都有着重要的地位。
本文将对玻璃钢的发展历程进行详细介绍，探讨其在不同领域的应用和未来的发展前景。
一、玻璃钢的起源和发展玻璃钢最早出现在二十世纪四十年代，作为一种新型复合材料，其主要成分是玻璃纤维和树脂，通过特定加工工艺制成具有优异性能的材料。
起初，玻璃钢主要应用于军事领域，用于制造坦克、飞机等。
随着科技的进步和工艺的改进，玻璃钢逐渐应用于民用领域，并得到了广泛推广。
二、玻璃钢在建筑领域的里程碑在建筑领域，玻璃钢有着广泛应用的潜力。
其轻质、耐腐蚀、强度高的特点使得玻璃钢成为了越来越多建筑设计师的首选材料。
1998年，日本大阪市的天保山海洋馆建成，该建筑采用了大量玻璃钢制品，包括外墙板、悬挑坡道等，极大地提高了建筑的美观度和耐久性。
从此之后，玻璃钢的应用在建筑领域不断扩大，涉及到楼梯、阳台、外立面等多个方面。
三、玻璃钢在交通领域的里程碑在交通领域，玻璃钢也有着重要的应用。
特殊的物理性质使得玻璃钢在船舶制造、车辆制造等方面有着广泛用途。
1992年，英国的泰晤士河隧道投入使用，玻璃钢是隧道的主要材料之一。
该隧道以其轻质、高强度的特点成为了当时世界上最长的河床隧道。
此后，玻璃钢在地铁车站、桥梁等复杂工程中也得到了广泛应用，大大提高了工程的耐久性和安全性。
四、玻璃钢在环保领域的里程碑在环保领域，玻璃钢因其耐腐蚀、轻质等特点，成为了一种重要的材料。
2008年，美国加利福尼亚州的一家水处理厂完成了全球首个玻璃钢海水淡化装置的建设，该装置利用玻璃钢制品分离海水中的盐分和杂质，提供高质量的淡水资源。
玻璃钢在环保领域的应用不仅能够解决水资源短缺的问题，还能够减少对环境的污染，具有重要的意义。
五、玻璃钢的未来前景随着科技的发展和人们环保意识的提高，玻璃钢在各个领域的应用前景不断拓展。
在建筑领域，玻璃钢的轻质、耐腐蚀的特点，使其在大楼外墙、屋顶等方面的应用前景广阔。
FRP锚杆的研究与应用综述
文章编号:1671-2579(2005)06-0141-03FRP 锚杆的研究与应用综述李 明1,张起森2,何唯平1(1.深圳市海川实业股份有限公司,广东深圳 518040;2.长沙理工大学) 摘 要:该文简要介绍了国内外FRP 锚杆的发展情况和路威FRP 锚杆产品的技术特点,并且提供了一定的试验数据,从长远来看,FRP 锚杆在某些领域可以代替钢锚杆,具有广阔的应用前途。
关键词:FRP ;锚杆;树脂锚固剂;锚固力;抗拉强度收稿日期:2005-09-18作者简介:李 明,男,硕士,工程师. 国际预应力协会(FIP )曾对35个锚杆断裂实例进行调查,其中永久锚杆占69%,临时锚杆占31%,锚杆使用期在2年内及2年以上发生腐蚀断裂的各占一半。
虽然工程界对此引起了足够的重视,如采用包裹水泥砂浆、外套波纹管等办法,但仍然解决不了问题,即要保证工程50～70年的使用寿命,即使花费大量的资金进行防腐,效果也不是很理想。
而复合材料(FRP )锚杆的出现能很好地解决了这个问题,其优良的抗腐蚀性能,完全能够保证工程的使用寿命。
FRP (Fibre Reinforced Polymer )是一种新型材料,纤维品种可以是玻璃纤维、碳纤维等。
FRP 是近年来国际上研究的热点问题,FRP 锚杆可以将锚杆支护的耐腐蚀问题得到有效解决。
1 国内外FRP 锚杆的研究与应用情况国外许多公司,比如Weldgrip 、Rockbolt System A G 、Weidmann 都有自己的FRP 锚杆产品,并且已经广泛应用于工程实践,其中尤以隧道、煤矿居多,应用的国家涉及美国、英国、德国、意大利、挪威、瑞典、比利时、澳大利亚等,应用的案例如:HBL/HBCM (法国煤矿)、Cape Breton Coal (加拿大煤矿)、Coal Mine Chile (智利煤矿)、G engiols (瑞士的铁路隧道)、Chlus tunnel (瑞士的公路隧道)、Langeten -Stollen (瑞士的Wat 2eradit 排水平硐隧道)、Road A42(英国的边坡稳定)、Hoben Salzburg (美国的公路隧道)、还有日本隧道等。
现阶段锚杆支护技术发展情况简介
现阶段锚杆支护技术发展情况简介目录一，技术原理介绍。
二，锚杆支护的优缺点。
三，锚杆支护技术的发展历史及国外主要产煤国锚杆支护技术概况。
四，我国锚杆支护技术的现状及改进方法。
（一），我国锚杆技术发展历史。
（二），煤巷锚杆支护快速掘进技术的缺点。
（三），锚杆支护技术的改进方法。
锚杆支护技术是现在最流行的围岩支护技术。
为了更好地了解该项技术，服务于工程技术人员和与锚杆支护技术相关产品制造者、服务提供者，本文以煤矿锚杆支护技术为例，介绍了锚杆支护技术的原理、优缺点、国内外技术状况等。
另外，本文还分析了我国煤巷锚杆支护技术现存的主要问题，并结合自己的工作实际探讨了今后锚杆支护技术的发展途径和对策。
一，技术原理介绍。
在巷道开掘后，由于岩体内部应力重新分布即围岩出现应力集中，岩体的物性状态有一个由弹性状态向塑性状态转变的过程，巷道周边围岩产生塑性变形，并从周边向岩体深部扩张，出现塑性变形区，同时引起应力向围岩深部转移，导致周边围岩松散、破碎和发生位移，从而导致巷道变形。
软岩中，岩石的膨胀和崩解主要是其所表现的主要特征。
软岩围岩里多为松软的粘土质岩层，巷道开掘后，粘土岩经不同程度的浸水或风化，体积增大和相应的引起压力增大，围岩松动圈和塑性变形发展很快，给巷道稳定性带来影响，不同软岩影响程度不同即围岩性质对巷道变形和破坏有决定性的影响。
所以软岩巷道掘进时受松动圈及塑性变形的影响，巷道稳定性较差。
锚杆支护对象是围岩松动发展过程中的碎胀变形，它起到阻止变形的作用。
锚杆作用于围岩松动圈或塑性区中，正常情况下，锚杆能在巷道周围被加固地段内形成一定厚度的压缩带，这不仅可防止受节理等弱面切削的岩快产生滑动，而且锚杆本身也有抗剪销钉的作用，能有效的防止层间滑动。
在这种情况下，锚固层不仅能保持自身的稳定性，而且还有可能在一定程度上承受上位岩层的载荷和抑制变形和松动。
根据围岩性质和结构不同，锚杆可起到悬吊、组合梁、挤压加固拱等作用。
锚杆的发展历史
1、锚杆支护技术的发展历史1.1 外国锚杆支护技术的发展现状由于锚杆支护显著的技术经济优越性，现已发展成为世界各国矿井巷道以及其它地下工程支护的一种主要形式。
再在20世纪40年代，美国、前苏联就已在井下巷道使用了锚杆支护，以后再煤矿、金属矿山、水利、隧道以及其他地下工程中迅速得到了反战。
西欧、中欧一些主要产煤国家，过去巷道支护主要采用金属支架支护，随着巷道维护日益困难和支护成本的增加，各国均在积极发展锚杆支护。
几十年来，世界锚杆支护经历了如下发展过程：20世纪40年代，机械式锚杆研究与应用；50年代，采矿业广泛采用机械式锚杆，并开始对锚杆支护进行系统研究；60年代，树脂锚杆推出并在矿山得到应用；70年代，发明管缝式锚杆、胀管式锚杆并得到应用，同时产生了新的设计方法，锚索支护技术也开始在煤矿巷道支护中应用；80年代混合锚头锚杆、组合锚杆、桁架锚杆、特殊锚杆等得到应用，树脂锚固材料得到改进。
美国、澳大利亚等国由于煤层埋藏条件较好，加之锚杆支护技术不断发展和日益完善，因而锚杆支护适用很普遍，在煤矿巷道的支护比重几乎达到了100%。
1.2 我国煤矿锚杆支护技术的发展现状我国从1956年起在煤矿岩巷中使用锚杆支护，至今已有50年的历史。
20世纪60年代锚杆支护开始进入了采区，但由于煤层巷道围岩松软，采动影响后围岩变形量大，对支护技术要求很高，加之锚杆支护理论、设计方法、锚杆材料、施工机具、监测手段等还不够完善，因而发展缓慢。
煤巷锚杆支护不同于一般岩巷的锚喷支护，它的主要形式是单体锚杆、锚杆加金属网或锚杆加钢带加金属网，或者锚杆加钢筋量加金属网，简称锚网、锚带网、锚梁网支护。
在“八五”期间，原煤炭工业部把煤巷锚杆支护技术作为重点项目进行攻关，取得了一大批水平较高的科研成果，并应用于新汉、铁法、兖州、峰峰、淮南等多个矿区，基本山解决了一般条件下巷道支护的问题。
但是由于困难条件，如复合顶板、破碎顶板、倾斜煤层顶板巷道，以及沿空掘巷等，锚杆支护的可行性和适用性还没有得到深入细致的研究。
FRP锚杆综述
纤维增强塑料筋（FRP）锚杆研究综述摘要：文中论述了纤维增强塑料筋（FRP）锚杆的特点，综述国内外纤维增强塑料筋锚杆的研究、发展以及应用现状并具体介绍我国一些新的研究成果；最后,分析其在设计理论以及工程应用中存在的问题,指出需要进一步研究的方向。
关键词：岩土工程；纤维增强塑料筋（FRP）锚杆；工程应用1纤维增强塑料筋简介1.1纤维增强塑料筋的特点1）具有优良的抗腐蚀性能,耐久性好；2）抗拉强度高,等于甚至高于预应力钢筋；3）自重轻,只有预应力钢筋的15-20%；4）低松弛性,荷载损失较小；5）优良的抗疲劳特性；6）对电磁场不敏感；7）温度应力小,弹性模量小,由于热膨胀系数与混凝土接近,当环境温度发生变化时,纤维增强塑料筋能够与混凝土较好地协同工作；8）纤维增强塑料筋锚杆每米的价格稍低与同等规格的钢锚杆。
1.2纤维增强塑料筋类型在纤维增强塑料筋中,常用的纤维有玻璃(Glass)纤维、聚芳基酞胺(Aramid)纤维、碳(Carbon)纤维和玄武纤维（Basalt）；常用的基体材料是不饱和聚酷树醋、环氧树脂、乙烯基酷树脂。
在这三种锚杆中，GFRP锚杆的价格最为低廉，国内生产的FRP锚杆主要以GFRP锚杆为主。
目前,国内生产的玻璃钢锚杆主要包括整体式全螺纹结构实心杆体和全螺纹结构中空自钻式杆体，岩土工程支护中采用实心杆体。
1.3锚具国内外的研究结果表明，纤维增强塑料筋锚杆最好采用粘结型锚具。
根据荷载传递机理和纤维增强塑料筋拉杆特点，在纤维增强塑料筋锚杆施工中常用的两种锚固系统为钢套粘结式和楔形粘结式，见图1。
其原理是纤维增强塑料筋拉杆通过粘结材料与钢套粘结成为一个整体，通过钢套再与紧固器相连。
钢套粘结式锚固系统常用于后张法预应力锚杆中。
单根或多根纤维增强塑料筋平行或成圆锥形用灰浆浇筑在钢套中。
钢套的内表面成锯齿形以增加粘结强度，其外表面成螺纹状以便于锁紧螺帽。
楔形粘结式锚固系统常用于先张法锚杆。
用环氧树脂将单根或多根纤维增强塑料筋浇筑在圆锥形钢套内，再用钢楔块握裹单个钢套。
巷道锚杆支护关键技术及发展趋势
巷道锚杆支护关键技术及发展趋势摘要：锚杆支护是一项比较成熟的技术，文章针对我国锚杆支护技术发展历史进行了简要回顾，并对支护关键技术进行了分析，对未来的发展趋势进行了初步分析。
关键词：锚杆；关键技术；发展趋势前言锚杆支护是一种安全、经济的支护方式，它是以锚杆为主体的支护结构的总称，包括锚杆、锚喷、锚喷网等支护形式。
我国于 20 世纪 50 年代开始试用锚杆支护技术，至 70 年代前期还处于探索阶段，直至 1978 年才开始重点推广，目前已得到较广泛的推广和应用。
在一些矿区的锚杆支护巷道比例达到 90% 以上，有些矿井甚至达到了 100% ，取得了较好的技术与经济效益。
锚杆支护以其结构简单，施工方便、成本低和对工程适应性强等特点，在采矿工程中得到了广泛应用。
1我国煤矿锚杆支护技术发展历史我国在煤矿岩巷中使用锚杆支护也已有近60余年的历史。
从1956年起在煤矿岩巷中使用锚杆支护，20世纪60年代锚杆支护开始进入采区，但由于煤层巷道围岩松软，受采动影响后围岩变形量很大，对支护技术要求很高，加之锚杆支护理论、设计方法，锚杆材料、施工机具、检测手段等还不够完善，因而发展缓慢。
“八五”期间，原煤炭工业部把煤巷锚杆支护技术作为重点项目进行攻关，在“九五”期间，原煤炭工业部将“锚杆支护”列为煤炭工业科技发展的五个项目之一，对锚杆支护的可行性和适用性进行了深入细致的研究，取得了一大批水平较高的科研成果。
特别是1996~1997 年我国引进了澳大利亚锚杆支护技术，在原邢台矿务局进行了现场演示，并完成了与锚杆支护技术有关的15个项目，使我国的煤巷锚杆支护技术有较大提高。
同时，困难条件下锚杆——锚索支护技术得到了应用，并取得令人满意的支护效果和经济效益。
2005年，我国国有重点煤矿的锚杆支护所占比重为60%，有些矿区超过了90% ，甚至到达100% 。
2锚杆支护关键技术2.1注重顶板斜锚杆的作用物理模拟及数值模拟研究结果均显示在巷道肩窝处布置倾斜锚杆对顶板在肩窝附近的切落具有明显的控制作用。
关于建设玻璃钢锚杆生产线的可行性实施报告[改)
年产100万套MGSL系列全螺纹玻璃钢锚杆生产线技术可行性论证报告神华宁煤集团矿山机械制造维修分公司二0一0年十一月一、概况煤矿使用的锚杆品种很多，主要为各种结构形式的钢质锚杆。
钢质锚杆采煤机截齿无法切割，采煤时截齿损坏严重或缠绕在滚筒上且易产生火花，不仅影响采煤速度而且不安全。
为提高综采速度和安全，用于回采巷道两帮支护的钢质锚杆必须提前回收，回收锚杆工作量大、不安全。
为此，从上世纪九十年代初，我国开始研制用于综采煤巷两帮支护的可切割锚杆，主要有竹质、木质及其它不同形式的可回收锚杆。
实践证明，木、竹锚杆的抗拉强度低（小于20kN），锚固力小，控制煤帮效果差，一直没有得到推广应用。
二十世纪60年代，发达国家己开始研制开发高性能非金属增强纤维复合材科（FRP）。
FRP纤维增强复合材科包括：玻璃纤维（GFRP）、芳纶纤维（AFRP）、碳素纤维（CFRP）。
FRP纤维增强复合材料具有抗拉强度高；耐化学腐蚀性好、即耐久性好，抗疲劳能力强；较高的电阻和较低的磁感应；阻燃性能好；比重小。
FRP的力学性能与钢材力学性能比较见表1。
由于FRP增强复合材料具有以上众多优良性能，上世纪90年代，美国、澳大制亚、加拿大等国研制了玻璃纤维增强塑料锚杆（GFRP锚杆），并成功应用于矿煤巷道、海堤、港口、高速公路边坡的支护，取得了良好的技术经济效益。
我国本世纪初开始研制玻璃纤维增强塑料锚杆，到目前为止已形成三大系列，即全螺纹玻璃纤维（GFRP）增强塑料锚杆、模压表面粗糙式玻璃纤维增强塑料锚杆、左旋麻花式玻璃纤维增强塑料锚杆。
三种型式的锚杆在杆体结构和成型工艺上都完全不同，我国目前全螺纹式应用较多。
玻璃纤维增强塑锚杆主要应用于煤巷边帮的锚杆支护，我国煤矿巷道从2004年开始推广应用玻璃钢锚杆，目前、、等省区煤矿已推广使用，特别是综采顺槽巷道、开切眼应用玻璃钢锚杆支护不仅提高了回采速度和安全性，而且降低了支护成本，减轻了工人的劳动强度。
锚杆支护技术及发展史讲解
锚杆支护技术及发展史讲解锚杆加固技术是近代岩土工程领域中一种重要的加固形式。
它是一种结构简单的主动支护，它能保持稳定最大限度地保持围岩的完整性、稳定性，能有效地控制围岩变形、位移和裂痕的发展，充分发挥围岩缓冲自身的支撑作用，把围岩从荷载变为承载体，变色被动支护为主动支护，其具有施工进度快、施工效率高、施工成本低、支护效果好等优点。
锚杆这项技术首先在井下巷道使用，以后在煤矿、金属矿山、水利、隧道以及其他地下工程中得到了发展。
5.1.1国外锚固发展战略技术的发展与软件系统自19世纪起，锚固专利技术首先在国外应用发展起来。
从1872年英国北威尔士的一家露天板岩采石场首次应用起重铺锚杆，锚杆技术便逐渐被推广。
美国于1911年开始选用采用岩石锚杆支护矿山巷道。
1912年，德国谢列兹矿最先采用锚杆对井下巷道进行支护。
1924年，锚喷支护在苏联顿巴斯矿上开始应用软件。
1934年在阿尔及利亚切尔伐斯坝的二期工程加高工程中，首先采用承载力为10000kN的预应力岩石锚杆来保持后坝体的稳定。
这是世界上所第一次使用紧固锚杆来加固坝体并获得成功，随后预应力锚杆在坝体加固上得到了广泛应用。
从20世纪50年代到70年代是锚固技术应用领域迅速扩展的时期。
1958年西德的Bauer公司在慕尼黑巴伐利亚广播公司深基坑中使用了土层锚杆，60年代时，捷克斯洛伐克的Lipno电站主厂房等大型地下铜室采用了高预应力长锚索和低预应力短锚杆相结合的围岩加固方式。
从此，顶板技术不仅限于硬岩，而且也用于土层、风化岩、软岩等。
1969年在墨西哥召开的第七届国际土力学和基础工程会议上，曾把土层锚杆技术作为一个粘土专门的问题来讨论。
1974年，纽约厚世界贸易中心深开挖工程采用锚固核心技术，950m长，0.9m厚的地下连续墙，穿过有机质粉土、砂和硬基岩直达基岩，开挖从地面以下到2lm深，由6排锚杆背拉，锚杆倾角为45°，工作荷载为3000kN。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
玻璃钢锚杆的发展历史
1、锚杆支护的应用史
巷道支护是煤炭开采中的一项关键技术，合理、安全、可靠的巷道支护技术是实现矿井高产高效的必备条件。
回采巷道锚杆支护技术近年来发展极为迅速，而且高强度、高钢度和高可靠性成为一种发展趋势。
这种支护系统在提高巷道支护效果，保证巷道安全，减轻工人劳动强度，简化采煤工作面端头区维护工艺等方面具有明显的优越性，十分有利于采煤工作面的快速推进，实现矿井的高产高效。
目前，高强度锚杆支护技术已在国内外得到普遍应用，取得了巨大的技术经济效益和社会效益。
1．国外概况
在国外，澳大利亚是应用高强度锚杆支护比较早、技术水平比较高的国家。
目前，锚杆支护成为煤矿巷道的主要支护方式，而且如果一个矿区煤层顶板不适合采用锚杆支护，那么便认为开采这样的煤层在经济上是不合理的。
英国曾是欧洲主要产煤国中采用传统型钢支架支护的典型代表。
然而，到80年代中期，由于国际市场的激烈竞争，英国煤炭工业面临严重的危机。
在这种情况下，英国果断地把采用锚杆支护取代传统的型钢支护作为提高其煤炭工业竞争力的三大策略之一，于1987年从澳大利亚引进了先进的锚杆支护技术，到1990年，英国煤巷锚杆支护所占比例从80年代中期几乎为0增长到50％，1994年达到80％，1997年达到90％。
英国煤矿通过采用这项技术取得了显著的效益，一些濒临倒闭的矿井也因此获得了新生。
2．国内概况
我国煤巷锚杆支护技术研究与应用主要经历了三个阶段：1980-1990年为第一阶段，主要进行一些基础性的研究和试验，煤巷锚杆支护应用主要集中在少数几个矿区。
1991-1995年为第二阶段，国家把煤巷锚杆支护技术作为“八五”期间重点项目进行攻关，无论是课题的数量、研
究内容的深度和广度，还是现场试验推广的面积，都明显大于第一阶段。
但是，人们真正认识和应用高强度锚杆还是在第三阶段(1 996年至今)，在原煤炭部的组织下，我国引进了澳大利亚锚杆支护技术，在邢台矿务局进行了技术演示，显著推进了我国煤巷高强度锚杆支护技术的发展和提高。
近两年来，煤炭科学研究总院北京开采所等单位在引进、吸收、消化国外先进技术的基础上，结合我国煤矿具体情况，又做了大量工作，使锚杆支护技术得到很大的完善和提高，基本形成了适合我国煤矿条件的煤巷锚杆支护成套技术。
在现场应用中，成功地解决了放顶煤开采沿煤层底板掘进的煤顶巷道、冲击地压巷道、复合和破碎顶板巷道等支护难题，显著扩大了锚杆支护的使用范围。
2.玻璃钢的世界发展史
树脂基复合材料（Resin Matrix Composite)也称纤维增强塑半斗(Fiber Reinforced PIastics)，是目前技术比较成熟且应用最为广泛的一类复合材料。
这种材料是用短切的或连续纤维及其织物增强热固性或热塑性树脂基体，经复合而成。
以玻璃纤维作为增强相的树脂基复合材料在世界范围内已形成了产业，在我国俗称玻璃钢。
树脂基复合材料于1932年在美国出现，1940年以手糊成型制成了玻璃纤维增强聚酯的军用飞机的雷达罩，其后不久，美国莱特空军发展中心设计制造了一架以玻璃纤维增强树脂为机身和机翼的飞机，并于1944年3月在莱特-帕特空军基地试飞成功。
从此纤维增强复合材料开始受到军界和工程界的注意。
第二次世界大战以后这种材料迅速扩展到民用，风靡一时，发展很快。
进入20世纪70年代，对复合材料的研究发迹了仅仅采用玻璃纤维增强树脂的局面，人们一方面不断开辟玻纤-树脂复合材料的新用途，同时也发现，这类复合材料的比钢度要求还高的尖端技术的要求，因而开发了一批如碳纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维、硼纤维、芳
纶纤维、高密度聚乙烯纤维等高性能增强材料，并使用高性能树脂、金属与陶瓷为基体，制成先进复合材料(Advanced FRP，简称ACM。
）这种先进复合材料具有比玻璃纤维复合材料更好的性能，是用于飞机、火箭、卫星、飞船等航空航天飞行器的理想材料。
复合材料在这几个飞行器上的成功应用，表明了复合材料的良好性能和技术的成熟，这对于复合材料在重要工程结构上的应用是一个极大的推动。
3.玻璃钢锚杆的发展史
上世纪三、四十年代，“美国是最早使用锚杆并以锚杆作为唯一的煤矿顶板支护方式的国家”，目前也是锚杆支护技术最先进，使用最广泛的国家。
上世纪九十年代中期，杜邦公司推出用于煤矿支护的玻璃钢锚杆，并迅速在采煤业发达国家得到广泛应用，如：英国、德国、澳大利亚和新西兰等等，而澳大利亚已将巷道支护使用玻璃钢锚杆列入国家法规，据美国政府网站公布：美国2002年煤矿使用玻璃钢锚杆的数量已高达1.4亿支。
近年来，随着高产高效矿井的大量建设，综采机械化程度不断提高，对支护材料的要求也不断提高，尤其在高瓦斯矿井，金属锚杆容易与综采机械的切割头碰出火花，易引发安全事故。
这对金属锚杆的推广使用产生了制约。
另外，金属锚杆不耐腐蚀，影响了支护的永久性。
玻璃纤维增强塑料锚杆是近年发展起来的最新一代锚杆，俗称玻璃钢锚杆、玻璃纤维锚杆等。
可以很好的解决上述问题，所以是煤矿企业已在相当数量的煤矿中投入玻璃钢锚杆支护应用，社会与经济效益已初步显现。