刘店矿岩巷喷射钢纤维混凝土支护技术试验 .pdfVIP

学兔兔 煤 炭 工 程 2010年第1期 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，安徽淮北 235~o) 摘 要：刘店煤矿一641m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、无浆皮开裂现象，而且显著降低了成本，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：巷道支护；钢纤维混凝土；配比 中图分类号：TD353 ．6 文献标识码：B 文章编号：1671—0959(2010)01_()032_()2 钢纤维混凝土是在普通混凝土中，均匀地乱向分布一 2 室内配比实验 定量的钢纤维，通过管道输送装置在高压作用下将掺入钢 纤维的混凝土拌合物高速喷射到施工作业面，形成一种纤 在现场应用之前，对现场采用的配制混凝土材料和钢 维型和颗粒型新型复合材料，既具有普通混凝土的优良性 纤维在RMT一150B试验机上进行了钢纤维混凝土配合比试 能，又能显著地改善混凝土的抗拉、抗弯强度、抗冲击、 验。通过不同体积率下钢纤维混凝土基本力学性能测试， 抗疲劳性能，具有良好的阻裂限缩能力，并能大幅度提高 钢纤维混凝土有效地提高了混凝土喷层的抗拉强度、抗折 混凝土的韧性，因而被广泛地应用于隧道衬砌和护坡、矿 强度和弯曲韧性。试验结果表明：当钢纤维在混凝土中的 山巷道支护、路面、桥面、机场跑道、水工建筑以及工业 掺量为0．5％、1％、1．5％时，混凝土试块(1O0mm× 与民用建筑领域，适合于抗拉、抗弯、抗折裂、抗疲劳等 100mm×400mm)的抗折强度分别提高了35．5％、47．1％、 各项性能指标要求较高的工程或工程局部部位。2007年5 62．4％，混凝土的弯曲韧性指数分别提高了2．3％、 月，淮北矿业集团公司和安徽理工大学合作首次对刘店煤 12．1％ 、78．2％ 。 矿主井马头门等关键地段实施钢纤维混凝土支护试验。 同时，通过钢纤维混凝土喷层半圆拱室内试验得出， 巷道破坏主要从拱部顶点中间部位开裂，因为拱部内圈受 1 工程概况 拉，先是内圈的混凝土或钢纤维混凝土受拉破坏引起，内 刘店煤矿一641m水平主井两翼马头门长度52．2m，最 罔因受拉而产生裂缝。实际结构的破坏现象表明，从开始 大断面宽为4．94m，高为4．97m。顶底板岩性变化较大，从 受压到破坏为止大致经历弹性受力、裂缝出现和开展、破 揭露的岩性来看，以砂质泥岩为主，暴露后易风化、强度 坏三个阶段。破坏后钢纤维混凝土试件表现出来裂而不碎 低。原支护形式为锚网喷浇注混凝土复合支护，施工难度 的现象。通过试验得出当钢纤维体积率分别为0．5％、 大、成本高。为了改善混凝土回弹料大，受拉易产生裂缝 1．0％时，与普通混凝土相比其极限承载力分别提高50％、 的缺陷，减小巷道变形，提高混凝土的整体力学性能。 66．7％，内侧环向拉应变分别提高29．9％、66．7％，随着 20o8年1月改为采用高强锚杆和喷150mm厚的钢纤维混凝 钢纤维体积率的增加其承受荷载的能力和应变在增大，说 土支护，在改变支护设计之前，两翼马头门只实施了锚网 明钢纤维混凝土用于巷道支护可以满足大变形的条件。 喷临时支护，浇注混凝土支护未实施。待采用喷射钢纤维