礦用濕式噴射混凝土配合比優(yōu)化設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、礦井巷道利用濕式噴射混凝土（以下簡稱濕噴混凝土）進(jìn)行支護(hù)具有降低工作面粉塵濃度、減少回彈、提高噴射質(zhì)量和支護(hù)效果等優(yōu)點(diǎn)。對改善礦井掘進(jìn)、支護(hù)工作條件，保障安全、健康生產(chǎn)具有重要意義。但是，濕噴混凝土在泵送過程中易出現(xiàn)管道堵塞問題，甚至出現(xiàn)爆管等嚴(yán)重威脅安全生產(chǎn)的問題。而且，濕噴混凝土作業(yè)粉塵濃度還有待進(jìn)一步降低，以保證職工健康。這些都是礦井安全生產(chǎn)工作非常重要的部分。因此，本文通過對配合比進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，進(jìn)而得到作業(yè)過程中粉塵濃度較小、職

2、業(yè)危害較低，泵送、噴射和支護(hù)效果均較好的濕噴混凝土。運(yùn)用理論分析、試驗(yàn)研究、安全評價(jià)方法優(yōu)化和現(xiàn)場應(yīng)用等多種手段，研究礦用濕噴混凝土最優(yōu)的配合比設(shè)計(jì)。
　　詳細(xì)分析了原材料的種類、用量對濕噴混凝土工作性、可泵性、可噴敷性、產(chǎn)塵分析和經(jīng)濟(jì)性的影響，不但得到了適用于濕噴混凝土配合比設(shè)計(jì)所需原材料種類和用量的范圍，而且找到了對濕噴混凝土配合比設(shè)計(jì)影響較大的五種因素（用水量；水灰比；砂率；速凝劑添加量；和聚丙烯纖維長度）。設(shè)計(jì)五因素四水平

3、共16組配合比的正交實(shí)驗(yàn)，在保證強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，用坍落度表示流動(dòng)性，用壓力泌水率表示粘聚性，用我們課題小組自主研發(fā)的泵送壓力實(shí)驗(yàn)平臺(tái)測定的壓降表示可泵性。通過正交實(shí)驗(yàn)分析，分別得到五種因素與濕噴混凝土性能的相關(guān)性曲線，并且從16組配合比中優(yōu)選出兩組實(shí)驗(yàn)效果較好的配合比。
　　利用優(yōu)選出的兩組配合比重新調(diào)整得到五組新的配合比，進(jìn)一步研究濕噴混凝土的可噴敷性、產(chǎn)塵分析和經(jīng)濟(jì)性。分別進(jìn)行回彈率測定、粉塵濃度測定和經(jīng)濟(jì)性計(jì)算，從五組配合比中

4、選出最優(yōu)的三組配合比。借助安全評價(jià)方法中的層次分析法對配合比進(jìn)行精選，以最優(yōu)配合比為總目標(biāo)、以可噴敷性、產(chǎn)塵分析和經(jīng)濟(jì)性為判斷層、以三組配合比為方案層進(jìn)行理論分析，其中根據(jù)經(jīng)驗(yàn)及實(shí)際情況我們選擇三種性能的重要度排序?yàn)椋嚎蓢姺笮裕窘?jīng)濟(jì)性＞產(chǎn)塵分析。通過分析比較最終精選出一組最優(yōu)的配合比。
　　在相關(guān)實(shí)驗(yàn)和分析的基礎(chǔ)上，于某礦井進(jìn)行現(xiàn)場效果檢測，保證工藝技術(shù)條件、噴射相關(guān)特征參數(shù)以及原材料的種類等條件一致的情況下，分別按照精選出的配合