煤矿双模式湿喷混凝土工艺流程及配合比研究.pdf
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1、2 0 1 5 年 第 1 1期 (总 第 3 1 3期 ) Nu m b e r 1 1 i n 2 0 1 5 ( T o t a l N o 3 1 3 ) 混 凝 土 Co n c r e t e 实用技术 P RACT I CAL TECHNOLOGY d o i : 1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 2 3 5 5 0 2 0 1 5 1 1 0 3 6 煤矿双模 式湿 喷混凝 土工 艺流程及 配合 比研 究 邹成松 , 成 云海 ,田厚强 ,王维德 , 张超超 ( 安徽理工大学 煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室, 安徽 淮南 2 3 2 0 0 1
2、) 摘要: 制约湿喷混凝土技术在煤矿推广的关键问题是工艺流程不合理 、 材料配合比不稳定 , 设计合理的湿喷混凝土工艺流程 及研究定量配合 比技术至关重要 。 针对立井、 斜井( 胶轮车运输) 两种不同矿井开拓形式的工程背景 , 设计了“ 地面配料 + 井下搅 拌和湿喷” 、 “ 地面配料 、 搅拌 + 井下湿喷” 两种湿喷 昆 凝土模式 , 满足了矿井 的不同开拓方式, 研究 了外加剂性能及配合比定量 控制技术。 与于喷混凝土技术进行了技术经济对比分析 , 研究表明湿喷工艺明显提高了工作效率及混凝土强度 , 降低了回弹率 及施工现场粉尘浓度 。 研究成果可为湿喷混凝土技术在类似条件下的煤矿推
3、广应用提供参考借鉴。 关键词 : 湿喷混凝土 ; 外加剂 ; 配合比; 工艺流程 中图分类号: T U 5 2 8 0 6 2 文献标志码: A 文章编号: 1 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 1 5 ) 1 1 0 1 3 4 0 3 R e s e a r c h o n d u a l p r o c e s s o f we t s ho t c r e t e a n d mi x p r o p o r t i o n i n mi n e ZOU Ch e n gs o n g,CHENG Yu n ha i,TI AN Ho u q i a n g,WANG We i
4、d e,ZHANG Ch a o c ha o ( T h e Ke y L a b o r a t o r y o f S a f e a n d Hi g hE ffic i e n c y Mi n i n g o f Mi n i s t r y o f E d u c a ti o n , An h u i Un i v e r s i t y o f S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y, H u a i n a n 2 3 2 0 0 1 , C h i n a ) Abs t r a ct : Un r e a s o na b l e
5、 p r o c e s s a n d u ns t a b l e ma t e r i a l mi x t u r e r a t i o a r e t h e r e s t r a i n i n g f a c t o r s o f p o p u l a riz a t i o n o f the we t s p r a y i n g c o n c r e t e t e c h n o l o g y i n c o a l mi n e I t i s c r u c i a l f o r we t s h o t c r e t e t e c h n o l
6、 o g y t o d e s i g n t h e r e a s o n a bl e p r o c e s s a nd s t u d y th e q u an t i t a t i v e m i x p r o p o r t i o n F o r t h e e n g i n e e r i n g b a c k g r o u n d s o f v e r t i c a l s h a f t d e v e l o p me n t a n d i n c l i n e d s h a f t d e v e l o p me n t ( r u b b
7、 e r ti m v e h i c l e a n s p o rta t i o n ) i t d e s i g n e d the“ b a t c h i n g o n t h e g r o u n d+mi x i n g c o n c r e t e a n d we t s p r a y u n d e r g r o u n d mi n e ”a n d“ b a t c h i n g a n d mi x i n g o n the g r o un d+we t s p r a y u n d e r g r o u nd c o a l mi n e ”
8、 t wo we t s p r a y i ng c o nc r e t e mo d e s whi c h me t the de v e l o p me n t o f t h e mi n e I t a l s o s t u d i e d the a dd i t i v e p e rfo r ma n c e a n d mi x p r o p o r t i o n c o n tro l t e c h n o l o g y Co mp a r e d wi th d ry s h o t c r e t e i n t e rm s of t e c h n
9、o l o g y a n d e c o n a n y, the r e s u l t s h o we d t h a t we t s pu r t i n g t e c h n o l o g y o bv i o u s l y i mp r o v e d t h e wo r k e ffi c i e n c y a n d c o n c r e t e s t r e n gt h, i t a l s o r e d u c e d the r e b o u n d r a t e a n d t he d u s t c o n c e n t r a t i
10、on i n c o n s t ru c ti o n s i t e Re s e a r c h r e s ul t s h a v e a c e r t a i n r e f e r e n c e m e a n i n g fo r i t s a p p l y i n s i mi l ar mi n e c o n d i - ti on s Ke y wor ds: we t s h o t c r e t e; a d d i t i v e; mi x p r o p o r t i on; t e c h n o l o g i c a l p r o c e
11、s s 0 引言 在类似条件下的煤矿推广应用提供参考借鉴 。 近年来 , 湿喷 昆 凝土技术 以其生 产效率高 、 施工 过程 粉尘及 回弹率低 、 工程 质量好 等诸多优势 , 不仅可 以作为 永久支护 , 而且也能用 于掘进 工作面 的临时支护 等, 具有 广泛的适应性 。 在我 国水 电、 水利及地铁等大 断面地下工 程中已得到较广泛应用 。 但 由于湿喷混凝 土工艺流程较复 杂 、 设备及外加 剂价格 相对较高 , 目前在我 国煤 矿巷道支 护 尚处于起步 阶段。 课题 组在 山东省设计 产能最 大 的煤 矿 一 新 巨龙煤矿及 山西省同煤集 团的千万 吨级 的同忻煤 矿开展的湿喷混凝
12、土支护技术进行示范研究 , 取得了 良好 应用效果 , 为应用推广提供 了宝贵 的现场经验。 为适应 不 同矿井条件 , 设 计 了“ 地 面配料 +井下搅拌 和湿喷” 、 “ 地 面配料 、 搅拌 +井下湿喷 ” 两种湿 喷混凝 土模式 。 研究 了 湿 喷混凝土外加剂性能及配合 比定 量控制技术 , 并与干喷 混凝土技术进行了技术经济对 比分析 , 为湿喷混凝土技术 1 双模 式湿喷 混凝 土工艺流程 针对 湿喷混凝 土工艺 流程复杂 现状 , 为 简化工 艺流 程 、 提高适应性 , 以新 巨龙煤矿 、 同忻煤矿 两种不 同矿井开 拓形式 的工程背景 , 分 别设计 了“ 地面配料 +井
13、下搅拌和 湿喷” 、 “ 地面配料 、 搅拌 +井下湿 喷” 两种湿 喷混凝 土模 式 。 1 1 地 面配料 十井下搅拌和 湿喷模 式 新巨龙煤矿是立井开拓 , 湿喷混凝土工艺流程设计 总 体思路是在地面将砂子 、 石子按 比例配好 , 然后在井下 加 水 、 水泥 、 减水剂搅拌 , 最后将搅拌 好的混凝土输送到湿喷 机进行湿喷作业 。 根据井下混凝土搅拌方式 的不同 , 先 后 研制 了井下集 中式搅拌站 , 螺旋式定量配水运输车 搅拌 两种 昆 凝土搅拌装备 。 收稿 日期: 2 0 1 5 0 2 0 9 基金项 目: 国家 自然科学基金资助项 目( 5 1 1 7 4 0 0 2)
14、 ; 山东省 矿山灾 害预 防控制 国家重点实验室培育基地开放基金 资助项 目( MD P C 2 0 1 2 K F 0 2 ) 1 3 4 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 外加 剂性能及 配合 比控制技术研 究 湿喷混凝土外加剂主要有速凝 剂 、 减水剂及 水化剂 , 在湿喷混凝 土施工中具有重要作用。 速凝剂的作用是加速 水泥水化硬化 , 使混凝 土在很短时 间内形成 足够 的强度 , 以保证快速支护的要求 。 湿喷混凝土采用的无碱液体速 凝剂与传统的铝酸盐粉状速凝 剂性能对 比见表 1
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