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泡沫混凝土在礦井中的應用

發布時間:2015-08-06 分類:公司新聞, 新聞中心, 知識資源, 行業動態, 路橋應用 信息來源:www.hki1.net

泡沫混凝土材料由于具有重量輕、保溫和絕熱性能好、有抗震吸能及減噪等功能,目前在國內建筑、地暖、園藝等諸多領域得到了應用。在不久的將來,泡沫混凝土會在礦井回填材料、支護材料和堵水材料上有用武之地。

 1?回填材料

圖片2

傳統水泥膠結混凝土充填材料中所用水泥一般為42.5普通硅酸鹽水泥,用量為150~300kg/m3,水灰比約1.2~1.3,28d?混凝土抗壓強度5.0~10.0MPa?,水泥在膠結充填成本中占30~60%。一般噸煤成本約增加40元/噸。降低水泥用量及成本,是尋找適用于礦山新型充填材料的有效途徑。泡沫混凝土具有輸送方便、流動性好、價格便宜,利用不同級配的尾礦礦粉和水泥進行配比,可以保持一定的強度,完全可以作為一種新型的充填體在煤礦采空區回填中使用。

  冒落空洞充填

采掘工作面頂板冒頂后會形成一定范圍和高度的空洞,若不及時處理及充填,將會造成支護體無法發揮其支撐作用,可能造成更大范圍的頂板事故及經濟損失,也可能造成瓦斯積聚。

傳統的處理這些冒頂空洞的方法是用人工搭設木垛或采用聚胺脂類材料化學加固。木垛施工速度慢,材料消耗大,木垛與頂板接觸面小,控制作用差,且作業十分危險。化學加固存在成本高、易發熱著火等弊端。

采用泡沫混凝土充填冒頂空洞可克服這些缺點。通過調節發泡倍數以及改變水灰比來調節泡沫混凝土抗壓強度,最大可以提高到13MPa左右。當材料單向受壓達到屈服極限后,隨著變形的增加,材料仍能保持較高的承載能力。因材料結構是閉孔型的,故具有良好的氣密性。這種利用泡沫水泥充填冒落空洞的方法可使處理冒頂空洞的工作實現機械化,施工安全,速度快,能增大對空洞壁的支撐,防止冒頂范圍繼續擴大,改善支架與圍巖的相互作用,并可防止空洞內有害氣體積聚,防止發火,是一項有許多優點的新技術。

1-泡沫水泥?2-充填管?3-編織簾布?4-挑梁?5?錨桿?6-擋板?7-塑料編制袋

圖片3

  2?礦山支護

泡沫混凝土由于具有一定的柔性、可壓縮性大,具有一定的強度等優點,可以作為礦井以下幾種支護形式中進行應用:

2.1?作為可縮性支護的墊層

減輕和緩和支架的受力,保持支架承載均勻,并能有效釋放圍巖的初始彈性變形能。

圖片4

2.2?制成泡沫混凝土砌塊,用于巷道砌筑和立即支護

用于構筑承重墻體和通風密閉墻,近年來,利用泡沫混凝土砌塊構筑通風密閉的工作,已經在我國諸多礦井推廣應用,由于具有可縮性好、整體密閉性能優越,受到現場工程技術人員的一致好評。

2.3?罐性墩柱

一種名為Can的泡沫混凝土支架在美國、澳大利亞等國家的應用已經有10余年的歷史,近年來,該墩柱在我國已經開始使用。2009年3月,山西亞美大寧煤礦從澳大里亞引進一批墩柱,最大載荷達到200噸。該墩柱在大寧礦井下雙測回采的402沿空動壓巷道中進行了科學試驗,試驗取得較為滿意的效果,墩柱的最大承載力為125.6噸,平均承載力為75.75噸,分別為木垛的3.75倍和2.66倍。從巷道的表面位移量來看,使用墩柱支護的區域,頂底板平均移近量為85.37mm,兩幫平均移近量為34.2mm,分別為木垛的38.5%和22.1%。墩柱的支護效率是普通木垛的3-5倍。

圖片5

隨著我國煤礦巷道跨度的增加,以及采掘系統的優化,罐型墩柱會在動壓巷道、大跨度切巷、停采維護、瓦排巷道、窄煤柱巷道、沿空巷道等軟巖和動壓巷道的支護中得到進一步的應用。

 

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