回采巷道支护方式以前主要采用金属梯形支架，近年来开始采用锚杆支护，锚杆材质一般为钢材，不利于采煤机工作面端头割煤。也有采用竹锚杆作为煤巷巷帮支护材料，但由于竹材本身的强度低，且为端头锚固方式，故在回采工作面超前应力作用下，巷道破坏现象较为严重，直接影响着安全生产。基于上述原因，作者研制了一种全长膨胀塑料锚杆，并对其性能参数进行了实验室测定。
1杆体材质选择
由于金属锚杆采煤机不能切割，竹锚杆锚固力低，巷道破坏严重，而塑料材质则具有一定的抗拉强度且受热时可产生塑性变形等特点。全长膨胀塑料锚杆的支护原理就是利用锚杆内部的膨胀剂与水反应，产生较高温度和较大体积的反应产物，从而产生膨胀应力达到支护的目的。作者经过充分的市场调查及多次的塑料抗拉强度试验，选择UPVC管材为材质来制作锚杆。
2膨胀剂配比试验全长膨胀塑料锚杆最关键的问题是内部膨胀剂的配比确定。为此作者设计了正交试验表，考察各组分在不同水平上对锚杆总体膨胀效果的影响，以确定膨胀剂的最佳配比。正交试验结果。
查文献112，F（2，2）=19，可知：因素A、B对锚杆的膨胀效果有显著影响，因素C、D对锚杆的膨胀效果的影响不显著（A、B、C、D分别为四种组分与水泥的比例关系）.在正交试验的基础上，确定了全长膨胀塑料锚杆内部膨胀剂的最佳配比（1B1.3B0.2B0.003B0.02），并按此配比进行了多次试验，均证实了锚杆总体膨胀效果较好，具有较高的稳定性。
3锚杆内管注水孔间距的影响
膨胀剂与水反应才产生膨胀，锚杆内的水是通过内管上的注水孔进入的。注水孔的间距从一个侧面反映了水与膨胀剂结合的程度。作者分别对不同的间距（4cm、3cm、2cm、1cm）进行了试验，得出其规律：间距越小，水与膨胀剂的混合越均匀，外管的膨胀直径较大，且膨胀均匀。作者还在同一根锚杆上前后两段采用不同间距作了对比试验，前半段注水孔间距2cm，后半段注水孔间距1cm，试验结果也证实了这一点（8号试验）.
4全长膨胀塑料锚杆膨胀应力的测定
由于这种锚杆要求塑料管具有较大的塑性变形，普通的应变仪和应变片无法直接测试，而应变片又不能直接粘贴在锚杆孔壁上，故在测试其膨胀应力时，作者采用了以钢管模拟锚杆孔的办法，应变片粘贴在钢管外壁上，用动静态电阻应变仪与计算机连接，定期测试其变形和应力，然后按弹性力学公式折算钢管内压，即全长膨胀塑料锚杆的膨胀应力。
5结语
全长膨胀塑料锚杆是一种以塑料为基本材质的锚杆，主要用于回采巷道的巷帮支护，它具有可切割(伺服中走丝线切割机)、径向膨胀应力大、全长锚固等特点。该锚杆在西山煤电集团屯兰矿井下南二采区12202运输顺槽内进行了现场试验，证实了全长膨胀塑料锚杆对控制岩体表面裂隙及巷帮移近量的作用较为明显，具有较好的支护效果。在现场使用5个月后测试其锚杆的拉拔力与安装初期基本相同。
新闻中心