新型混凝土配比设计及其在锚喷巷道中的应用

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1、总第164期doi：10．3969／j．issn．1005—2798．2013．04．006新型混凝土配比设计及其在锚喷巷道中的应用马守龙(国投新集能源股份有限公司设计研究院，安徽淮南232001)摘要：根据锚喷结构原理和纤维增强机理，研究地下新型锚喷混凝土配合比，通过正交试验，对影响新型喷射混凝土的因子和不同纤维掺量进行试验分析，得到了优化后的新型喷射混凝土配合比。应用有限元软件和工业试验对所得配比下的新型混凝土喷层进行了数值模拟计算和现场应用，表明：与普通混凝土相比，新型混凝土具有更好的抗变形能力，让压效果明显。新型喷射混凝土为锚喷巷道支护技术

2、的发展开辟了新的途径。关键词：混凝土；正交试验；数值模拟；工程应用中图分类号：TU528文献标识码：A文章编号：1005—2798(2013)04—0015—04DesignandApplicationofNewMixtureRationofBolt—--ShotcreteSupportSystem’MAShou-long(DesignInstituteSDICXi哪EnergyGroupCo．，Ltd．，Anhui232001，China)Abstract：Thispaperisbasedontheanchorthespraystructurep

3、rincipleandmechanismoffiber—reinforced，studyundergroundnovelanchorsprayedconcretemix，itanalyzedtheinfluencefactorsofconcretecompressivestrengththroughtheo~hogonaltest，splittingten—silestrengthandflexuralstrength，thenitgottheoptimalsprayconcreteratioandquantityoffiber．Ittakenum

4、ericalsimulationandfieldapplicationforincomerationewconcretebyfiniteelementsoftwareandindustrialtest，Itshowedthat：Comparedwithordinaryconcrete，newconcretehasbetterresistancetodeformation，SOthatithaspressureeffect．Ithasopenedupanewwayforrockbohandshotcretesuppofltechnologydevel

5、opment．Keywords：concrete；orthogonalexperiment；numericalsimulation；industrialtest随着煤矿开采深度的增加，煤矿巷道支护失稳来表示。把在试验中要比较的条件称为水平，水平问题已经越来越突出。巷道失稳不仅影响到煤矿的用数字1、2、3来表示。因子一水平表，见表1。正常生产接替，更为重要的是直接影响到煤矿的安表1因子一水平全生产。因此，现阶段研究煤矿支护失稳问题意义深远⋯。由于“新奥”的发展，锚网喷支护方式在全国煤矿被推广，在推广锚网喷支护技术时，往往出现混凝土喷层不能够适应巷道变

6、形要求的问题J。所以，开发研究一种克服混凝土脆性性能，发展混凝土塑性性能，适应巷道变形要求的新型混凝土，有着广本次试验选用L。(3)正交表。不考虑各因子泛的推广价值。之间的相互作用，表头设计为每列放一个因子，没有空白列，试验安排见表2。1配比试验上述的4个影响因子及每个因子的3个影响水1．1试验设计平，如果按照全面试验的方法，需要做3=81次才结合工程实际，本实验取4个影响因子：纤维长能覆盖全部的组合条件，而选用正交试验设计，在条度、水泥用量、砂率和水灰比，分别用字母A、B、c、D件范围内，此次试验选择代表性强的9次试验，就能收稿日期：2013-0

7、2．19作者简介：马守龙(1981一)，男，安徽和县人，硕士，工程师，从事地下工程设计和围岩稳定控制研究工作。15马守龙：新型混凝土配比设计及其在锚喷巷道中的应用第22卷第4期(2．2e6N／m)。这是因为新型混凝土衬砌有较大的变形，能够更好地释放岩层压力，实现应力重新分布，从而使作用在衬砌上的应力减小。I’l图14收敛计测点布置图12纤维衬砌剪切应力3工程应用1)工程概况。工业试验矿井一520ITI水平北翼运输大巷全长1724ITt，与主石门及通风石门垂时间／d直，岩性为灰白色中砂岩，层理局部含有泥岩。断面图15测点收敛率形式为直墙半圆拱，巷道4

8、．2m×4m，支护方式为4结语锚喷支护，锚杆D20mm×2200mm，间距800mm×l卜Hg}／>800mm。76543