刘店矿岩巷喷射钢纤维混凝土支护技术试验.pdf

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1、2010年第1期煤矿支护25刘店矿岩巷喷射钢纤维混凝土支护技术试验鲁根．[淮北矿业集团公司刘店煤矿，安徽涡阳233600]摘要刘店煤矿一64lm水平主井马头门改用喷射钢纤维混凝土支护技术后，不仅保证了巷道支护强度达到设计要求，巷道无变形、混凝土表面无开裂现象，降低了成本，缩短了工期，保障了矿井安全生产，取得良好的社会效益和经济效益。关键词巷道钢纤维混凝土喷射支护长52．2m，最大断面为宽4．94m、高前言4．97m。顶、底板岩性变化较大，从揭露的岩性来看，以砂质泥岩为主，暴露后易风所谓钢纤维混凝土是在普通混凝土中均化、强度低。原支护形式为锚、网、喷

2、+浇匀地添加一定量钢纤维，形成一种纤维型和注混凝土复合支护，施工难度大、成本高。颗粒型复合材料。钢纤维混凝土是开发最为了改善混凝土回弹大，受拉易产生裂缝的早、用途最广的纤维增强水泥基复合材料，缺陷，减小巷道变形，提高混凝土的整体力既具有普通混凝土的优良性能，又能显著地学性能，2008年1月改采用高强锚杆和喷改善混凝土的抗拉、抗弯强度、抗冲击、抗150mm厚的钢纤维混凝土支护。在改变支疲劳性能，具有良好的阻裂限缩能力，能大护设计之前，两翼马头门只实施了锚、网、幅度提高混凝土的韧性，因而被广泛地应用喷临时支护，浇注混凝土支护未实施。待采于隧道衬砌和护坡

3、、矿山巷道支护、路面、用喷射钢纤维混凝土作为永久支护之后，又桥面、机场跑道、水工建筑以及工业与民用增加了一层锚、网、喷支护。增加的锚杆为建筑等领域。钢纤维混凝土适合于抗拉、抗直径20mm、长2400mm的高强螺纹钢锚弯、抗折裂、抗疲劳等各项性能指标要求较杆，间排距为800×800(mm)；网幅为高的工程。2007年5月，淮北矿业集团公1800×1000(mm)。钢纤维混凝土强度司和安徽理工大学合作，对刘店煤矿主井马C20，喷厚为150mm；验收合格以后，再喷头门等关键地段实施喷射钢纤维混凝土支护30mm厚的素混凝土，喷射的素混凝土强度试验。为C2O

4、。1工程概况2实验室配比实验刘店煤矿是淮北矿业集团公司筹建矿井在现场应用之前，由安徽理工大学对现之一，设计井型为1．5Mt／a。区内煤系地层场采用的配制混凝土材料和钢纤维进行了钢为石炭一二叠系，以二叠系下统山西组和下纤维混凝土配合比试验。通过不同体积率下石盒子组为主要含煤岩组，含煤2～11层，钢纤维混凝土基本力学性能测试，钢纤维混其中主采煤层为7煤和10煤。凝土有效地提高了混凝土喷层的抗拉强度、刘店煤矿一641m水平主井两翼马头门抗折强度和弯曲韧性。试验结果表明，当钢26煤矿支护2010年第1期纤维在混凝土中的掺量为0．5、l、1．5时，混凝土的抗

5、折强度分别提高了4效果评价35．5、47．1、62．4，混凝土的弯曲韧性指数分别提高了2．3、12．1、①刘店煤矿一64lm水平主井马头门自78．2％。采用喷射钢纤维混凝土支护技术后，支护强钢纤维混凝土喷层半圆拱实验室试验证度达到设计要求，回弹量少，巷道无变形、明，巷道破坏大都从拱部顶点中间部位开裂混凝土表面无开裂现象。与使用锚、网、喷开始。由于拱部内圈受拉，内圈混凝土受拉+浇注混凝土复合支护材料相比，节约成本导致破坏而产生裂缝。实际结构的破坏现象21．3万元，工期提前15天，取得了较好经表明，从开始受压到破坏为止大致经历弹性济效益和社会效益。受力

6、、裂缝出现和开展、破坏三个阶段。破②结合现场试验与喷浆设备，使用体坏后钢纤维混凝土试件表现出来裂而不碎的积率为0．75％左右、长度20mm的波浪型现象。通过试验得出，当钢纤维体积率分别钢纤维为最优，根据现场试验提出了喷射钢为0．5、1．O时，与普通混凝土相比，纤维混凝土的安全施工法。其极限承载力分别提高50、66．7，内③喷射钢纤维混凝土支护试验研究与侧环向拉应变分别提高29．9、66．79／6，工程应用对促进巷道支护发展，改善采掘关随着钢纤维体积率的增加，其承受荷载的能系，缩短施工工期意义重大。力和应变在增大，说明钢纤维混凝土可以用④喷射钢纤维混

7、凝土支护在刘店煤矿于大变形巷道的支护。一641m水平井底车场巷道进行了推广应用，采用喷射钢纤维混凝土和U型钢联合3现场工程实施支护技术，钢纤维混凝土把U型棚架包裹起来，形成了钢纤维混凝土内布置了“钢为了检验施工工艺的可行性和钢纤维混筋”的构件，提高了整体支护强度，使支护凝土在井下巷道的支护效果，2007年l1月层受力均匀。经观察，在棚与棚之间，喷射和12月，先后在一641水平南翼石门、外钢纤维混凝土的部位没有裂痕。水仓两个地点分三次进行了现场喷射钢纤维混凝土试验并取得成功，证明了施工工艺的5结论可行性。随后在主井下口两翼马头门进行了钢纤维混凝土工业

8、应用试验。刘店矿一641m水平南翼轨道石门、外现场采用人工拌料，在拌料过程当中，水仓、马头门与井底车场，采用喷射钢纤维均匀