金川镍矿高效机械化湿喷混凝土技术的应用.pdf
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1、第 6 8 卷第 4 期 有 色 金 属 ( 矿山部分) d o i : 1 0 3 9 6 9 J i s s n 1 6 7 1 - 4 1 7 2 2 0 1 6 0 4 0 1 5 金川镍矿高效机械化湿喷混凝土技术的应用 张小庆 , 姚 松 , 马志慧 , 王 贺 ( 1 北京科技大学 土木与环境工程学院, 北京 1 0 0 0 8 3 ;2 河北省矾 山磷矿有限公司, 河北 张家 1= 0 7 5 6 0 0 ) 摘要 : 为解决金川镍矿巷道支护过程 中喷射 混凝 土层强 度达不 到设计要 求 、 施工效率 低 、 回弹率 高等 问题 , 开展 了推广机械化 湿喷混凝 土技术的研究和
2、实践 , 并取得了丰富的研究成果 。针对 已成功应用 在金J I I 镍 矿的机械 化湿喷混凝土技术 , 从原材料 的选用 、 配合 比设计 、 设 备配套 、 工 艺流程 、 湿 喷关键技 术等 方面做 了详细介 绍 , 可供 类似工程参考 。 关键词 : 湿喷混凝土 ; 抗 压强度 ; 配合 比; 工艺流程 中图分类号 : T D 3 5 3 文献标志码 : A 文章编号 : 1 6 7 1 4 1 7 2 ( 2 0 1 6 ) 0 4 0 0 6 2 0 4 Ap p l i c a t i o n o f t h e Hi g h Ef f i c i e n t W e t S h
3、 o t c r e t i n g Te c h n o l o g y i n J i n c h u a n Ni c k e l M i n e ZHANG Xi a o q i n g ,YAO So ng ,M A Zh i hu i ,W ANG H e ( 1 S c h o o l o f Ci v i l a n d E n v i r o n me n t En g i n e e r i n g ,Un i v e r s i t y o f S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y B e ij i n g,B e ij i n
4、g 1 0 0 0 8 3,C h i n a ; 2 He b e i F a n s h a n Ph o s p h o r i t e Co ,L t d ,Z h a n Ni a k o u He b e i 0 7 5 6 0 0 ,Ch i n a ) ) Ab s t r a c t :To s o l v e t h e p r o b l e m t h a t t h e s t r e n g t h o f s h o t c r e t e c a n n o t m e e t t h e d e s i g n e d r e q u i r e me n t
5、 s , t h e e f f i c i e n c y o f c o n s t r u c t i o n i s t O O l o w a n d t h e r e b o u n d r a t e i s t o o h i g h , s t u d y a n d p r a c t i c e t O p r o mo t e t h e Hi g h Ef f i c i e n t W e t S h o t c r e t i n g Te c h n o l o g y i n J i n c h u a n Ni c k e l Mi n e a r e c
6、 a r r i e d o u t a n d s o me r e s e a r c h r e s u l t s a r e o b t a i n e d Th i s p a p e r i n t r o d u c e s t h e Hi g h Ef f i c i e n t We t S h o t c r e t i n g Te c h n o l o g y i n J i n c h u a n Ni c k e l Mi n e f r o m s e v e r a l f o l l o wi n g a s p e c t s ma i n l y :
7、s e l e c t i o n o f r a w ma t e r i a l s ,mi x p r o p o r t i o n ,e q u i p me n t ,p r o c e s s , k e y t e c h n o l o g y o f W e t S h o t c r e t e ,wi t h t h e p u r p o s e o f p r o v i d i n g r e f e r e n c e f o r s i mi l a r p r o j e c t s Ke y wo r d s :we t s h o t c r e t e
8、 ;c o mp r e s s i v e s t r e n g t h;mi x p r o p o r t i o n;p r o c e s s f l o w 喷射混凝土支护技术使用混凝 土喷射装备 , 将 按照一定的配合比配合好的水泥、 砂石、 减水剂等混 凝土原料喷射到受喷面, 使其迅速凝 固成具有一定 抗压 、 抗 剪强 度 、 抗 拉 强 度 的支 护 结 构 , 从 而 对 围 岩 起到一定的支护作用 j 。喷射混凝土技术大体可分 为两 种 : 干喷 法 和湿 喷 法 。这两 种 方 法 的主 要 区 别 在 于水 与混合 料拌 合 的 时机 不 同 , 干 喷 法 是将
9、 干 的 混凝土混合料与水在 喷嘴处混合 , 然后喷射到受喷 面 , 而湿喷法喷射 的是 已经加水拌合好 的湿的混凝 土 拌合 料 2 。 目前 , 全 世界 范 围 内 约 7 O 的喷 射 混 凝土均采用湿喷法施工, 其 中挪威 、 瑞典、 加拿大及 日本等很多国家 的湿喷混凝土 应用 已占据 主导地 位 , 斯堪 的纳维亚半岛诸 国、 意大利等几乎是 1 0 0 的采用湿喷法施 工 。2 O世纪 8 O年代 以来 , 湿喷 作者简介 : 张小庆( 1 9 8 9 一) , 男 , 硕士 , 采 矿工程专业 , 主要研究 方 向 为软破 围岩工程加 固。 混凝土技术凭借其 粉尘少、 回弹率
10、低 、 机械化程度 高、 物料配合 比可控性高等优点在我 国水利 、 水 电、 隧道等大断面地下工程建设 中得到了广泛的应用 , 但在地下矿山工程 中的应用还处在推广 阶段 。从 国内情况来看, 我国 1 1 3万座各类矿 山中, 仅在板 庙 子金 矿 、 金 川镍 矿 、 梅 山铁 矿 、 金 山店铁 矿 、 首钢 杏 山铁矿 、 程潮铁矿 、 眼前 山铁矿等个别矿山开始采用 湿 喷 。 1 工程 背景 金川镍矿位于甘肃金 昌市 , 是 中国三大多金属 共 生矿 之 一 。其 所 在 地 区历 经 强 烈 的地 质 构 造 运 动 , 地质条件较差, 突出表现在地质构造复杂、 矿岩 结构面发
11、育 、 矿岩破碎、 稳定性极差、 地应力较高 , 因 此寻找解决巷道支护稳定性问题的方法成为 了矿区 发展中长期 而艰 巨的任务_ 4 。经 历了几十年 的研 究 , 金川矿山在巷道支护方面积累了丰富的经验和 第 4期 张小庆等 : 金 川镍矿高效机械化湿 喷混凝 土技术的应用 研究成果 , 目前使用 的支护包括喷锚网支护、 巷道注 浆加固支护以及多种方式联合支护, 主要是以喷锚 网支护 为 主 5 。随着 开采 深度 的不 断增 加 , 采 动 影响和采动范围的不断加大 , 加上复杂的工程地质 条件 、 高地应力 、 矿岩破碎 、 采空 区充填水等多种不 利 因素的综合影响 , 深部巷道 围
12、岩表现出显 著的碎 裂蠕变特性, 巷道变形严重 , 返修频繁, 巷道稳定性 问题变 得 越发 突 出 。 金川镍矿此前喷射混凝土工艺主要采用传统的 干喷工艺 , 该工艺存在 回弹量大 、 粉尘浓度高 、 速凝 剂加入量不易定量控制、 混凝土喷射层的强度不 能 满足设计要求 、 施工效率低等问题 。鉴于上述原因, 金川镍矿引进国外带行走系统和遥控机械手的机械 化湿喷台车, 并组建 了配套的湿喷混凝土制备系统 、 运输系统 、 喷射系统 , 推行 以湿喷混技术为核心 的高 效 机 械化支 护新 工 艺 , 实 践 表 明该 工 艺 达 到 了 降低 支护成 本 和提 高支 护强 度 的 目的 。
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