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玻璃钢锚杆的发展历史

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。

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