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分享陜西泡沫混凝土在礦井中的運(yùn)用

作者:admin 發(fā)布日期:2018/8/23 關(guān)注次數(shù): 二維碼分享

你了解泡沫混凝土在礦井中的應(yīng)用嗎?陜西泡沫混凝土廠家的小編給大家分享一下。

陜西泡沫混凝土

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(nèi)建筑、地暖、園藝等諸多領(lǐng)域得到了應(yīng)用。泡沫混凝土在我國煤礦中的應(yīng)用剛剛起步,但表現(xiàn)出良好的勢頭。在不久的將來,泡沫混凝土?xí)诘V井回填材料、支護(hù)材料和堵水材料上有用武之地。一 回填材料
1 采空區(qū)回填
我國是一個煤炭生產(chǎn)和消費(fèi)大國。但長期的煤炭開采,形成大面積的沉陷區(qū),據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),至2005年全國沉陷面積已達(dá)70萬公頃。開采沉陷導(dǎo)致大量農(nóng)田棄耕,地表水系破壞,造成嚴(yán)重的生態(tài)災(zāi)難。而采空區(qū)回填是根治地表沉陷及采動損害的較直接、較有效的方法。煤礦采空區(qū)回填是一項(xiàng)世界性的難題。長期以來,國內(nèi)外主要采用的技術(shù)包括干式充填、水砂充填以及膠結(jié)充填三種方法。膠結(jié)充填采礦法多在金屬礦山應(yīng)用。一般以碎石、河砂或尾砂等為骨料,與水泥或石灰類膠結(jié)材料經(jīng)拌合形成漿體或膏體,再以管道泵輸送或重力自流方式送到充填區(qū)的采礦方法。與水砂充填相比,膠結(jié)充填的材料膠結(jié)后強(qiáng)度大,可用于埋藏深、地壓大、圍巖不穩(wěn)固的中厚以上礦體,使用膠結(jié)充填已成為煤礦采空區(qū)回填的必然趨勢。我國近年來試驗(yàn)成功并推廣應(yīng)用了高濃度膠結(jié)充填和高水速凝全水固化膠結(jié)充填等新技術(shù)。
傳統(tǒng)水泥膠結(jié)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(qiáng)度5.0~10.0MPa ,水泥在膠結(jié)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(jìn)行配比,可以保持一定的強(qiáng)度,完全可以作為一種新型的充填體在煤礦采空區(qū)回填中使用。
2 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(hù)體無法發(fā)揮其支撐作用,可能造成更大范圍的頂板事故及經(jīng)濟(jì)損失,也可能造成瓦斯積聚。
傳統(tǒng)的處理這些冒頂空洞的方法是用人工搭設(shè)木垛或采用聚胺脂類材料化學(xué)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(yè)十分危險?;瘜W(xué)加固存在成本高、易發(fā)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(diǎn)。通過調(diào)節(jié)發(fā)泡倍數(shù)以及改變水灰比來調(diào)節(jié)泡沫混凝土抗壓強(qiáng)度,較大可以提高到13MPa左右。當(dāng)材料單向受壓達(dá)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(jié)構(gòu)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(shí)現(xiàn)機(jī)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(xù)擴(kuò)大,改善支架與圍巖的相互作用,并可防止空洞內(nèi)有害氣體積聚,防止發(fā)火,是一項(xiàng)有許多優(yōu)點(diǎn)的新技術(shù)。
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
二、礦山支護(hù)
混凝土一直是地下井巷工程中立井井筒、井底車場、各種峒室以及不受采動影響巷道的現(xiàn)澆墻體使用。剛性現(xiàn)澆混凝土在圍巖壓力作用下只產(chǎn)生彈性變形,在承受較大剛性位移時,失效現(xiàn)象較為普遍。
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(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn),可以作為礦井以下幾種支護(hù)形式中進(jìn)行應(yīng)用:
1 作為可縮性支護(hù)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。具體結(jié)構(gòu)如圖4所示。
2制成泡沫混凝土砌塊,用于巷道砌筑和立即支護(hù)
用于構(gòu)筑承重墻體和通風(fēng)密閉墻,近年來,利用泡沫混凝土砌塊構(gòu)筑通風(fēng)密閉的工作,已經(jīng)在我國諸多礦井推廣應(yīng)用,由于具有可縮性好、整體密閉性能優(yōu)越,受到現(xiàn)場工程技術(shù)人員的一致好評。
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(yīng)用已經(jīng)有10余年的歷史,近年來,該墩柱在我國已經(jīng)開始使用。2009年3月,山西亞美大寧煤礦從澳大里亞引進(jìn)一批墩柱,該墩柱由澳大里亞Hanson burrel公司生產(chǎn),較大載荷達(dá)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(jìn)行了科學(xué)試驗(yàn),試驗(yàn)取得較為滿意的效果,通過和木垛進(jìn)行比較,木垛較大承載力為33.6噸,平均承載力為28.48噸;而墩柱的較大承載力為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,使用木垛支護(hù)的地段,平均頂?shù)灼骄平繛?21.6mm,兩幫平均移近量為154.5mm;而使用墩柱支護(hù)的區(qū)域,頂?shù)装迤骄平繛?5.37mm,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(hù)效率是普通木垛的3-5倍。
隨著我國煤礦巷道跨度的增加,以及采掘系統(tǒng)的優(yōu)化,罐型墩柱會在動壓巷道、大跨度切巷、停采維護(hù)、瓦排巷道、窄煤柱巷道、沿空巷道等軟巖和動壓巷道的支護(hù)中得到進(jìn)一步的應(yīng)用。
三、注漿堵水

注漿堵水是礦井水防治的重要技術(shù)。目前煤礦井巷堵水注漿材料大都選用水泥類漿材或水泥-水玻璃類漿體。其主要優(yōu)點(diǎn)是成本低、材料來源廣,但由于其硬化后易收縮而產(chǎn)生細(xì)小裂隙,在水力沖刷下裂隙逐漸擴(kuò)大,堵水效果不理想。采用泡沫混凝土作為堵水材料,由于不受收縮變形的影響,閉孔結(jié)構(gòu)可以有效吸收收縮變形和增加水流路徑,達(dá)到止水的目的。勝利油田采用泡沫水泥堵水取得了一定效果,平均有效期為12.5個月。

陜西泡沫混凝土廠家

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