玻璃鋼錨桿是一種由復(fù)合材料制成的錨桿。從20世紀(jì)80年代開始,為了使煤巷錨桿具有可切割性能,降低錨桿支護(hù)成本,國內(nèi)外采礦技術(shù)發(fā)達(dá)的國家積極探索在煤幫錨桿中采用新型材料代替鋼錨桿,其中高分子復(fù)合材料,特別是樹脂基體復(fù)合材料是主要的攻關(guān)方向。90年代初,前蘇聯(lián)的勞動(dòng)保護(hù)與安全管理局和礦山管理局立項(xiàng),試制以玻璃纖維為增強(qiáng)材料的絞合式聚合材料錨桿,1991年生產(chǎn)第一批并進(jìn)行了井下工業(yè)性試驗(yàn);瑞士Weidmann公司成功地推出了全螺錨
桿、注漿錨桿和全螺紋錨索,并在礦山、隧道工程等得到了應(yīng)用;法國塞爾泰特( Celtite)公司研制生產(chǎn)的玻璃鋼錨桿簡單、實(shí)用;加拿大學(xué)者D.A.彼德森等90年代初研制成功了玻璃纖維錨索,證明技術(shù)經(jīng)濟(jì)上有明顯優(yōu)勢;英國、澳大利亞等國也在90年代中期進(jìn)行了玻璃鋼錨桿的試驗(yàn)研究,取得了可喜進(jìn)展。
我國近年來也相繼試驗(yàn)以玻璃鋼為桿體材料的錨桿。煤炭科學(xué)研究總院北京建井所、北京開采所、杭州環(huán)境保護(hù)研究所、平頂山礦業(yè)集團(tuán)公司等許多單位對玻璃鋼錨桿的結(jié)構(gòu)、配方和力學(xué)性能都進(jìn)行了廣泛深入的研究,認(rèn)為玻璃鋼錨桿具有良好的可切割性、優(yōu)良的耐化學(xué)腐蝕性、良好的表面性能,同時(shí)還有抗拉強(qiáng)度高、重量輕、可設(shè)計(jì)性和成型工藝性好等優(yōu)點(diǎn),可彌補(bǔ)其它材料的缺陷,是良好的煤幫錨桿替代品。
然而,玻璃鋼錨桿在我國尚未得到廣泛應(yīng)用。主要原因是現(xiàn)有的玻璃鋼錨桿在技術(shù)上還存在著一些缺陷:(1)桿體材料(包括樹脂、玻璃纖維、填料和其它添加材料)的配方上還需要進(jìn)一步改進(jìn),以提高錨桿性能,降低生產(chǎn)成本。(2)桿結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上仍不十分合理,錨頭、錨尾及其桿體的匹配不好,它們之間的強(qiáng)度有較大差異,存在薄弱部分,導(dǎo)致錨桿的大部分結(jié)構(gòu)能力浪費(fèi)和成本的升高。(3)生產(chǎn)工藝還大多停留在手糊成型的水平上,生產(chǎn)效率低,勞動(dòng)強(qiáng)度大,勞動(dòng)衛(wèi)生條件差,產(chǎn)品質(zhì)量不易控制,性能穩(wěn)定性不高,產(chǎn)品力學(xué)性能較低。
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