新型喷浆材料与配套工艺技术研究

《新型喷浆材料与配套工艺技术研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、新型喷浆材料与配套工艺技术研究项目论证报告兖州煤业股份有限公司南屯煤矿杭州求是支护器材有限公司浙江大学二○○七年七月目录1.项目的必要性1.1国内外喷浆技术的发展11.2干（潮）喷浆技术存在的问题21.3改性喷浆材料湿喷技术的特点21.4我国改性水泥和混凝土的研究水平及在煤炭系统应用的意义32.研究开发内容2.1聚合物改性混凝土研制42.2聚合物改性水泥研制42.3湿式混凝土喷射机研制42.4湿式水泥浆喷射机研制53.主要经济技术指标、项目最终目标3.1研发项目的经济技术指标53.2项目最终目标64.关键技术及创新点4.1项目关键技术64.2项目创新点65.研制开发的技术

2、路线，实施的方式、方法、步骤5.1聚合物改性的研制方案和方法85.2喷射机的开发思路和方案95.3项目实施的步骤96.技术、经济可行性及可靠性分析、论证97.对安全、环境、健康的影响性分析108.现有基础、技术条件，保证体系109.经济、社会效益分析9.1环境效益119.2速度效益119.3质量和安全效益129.4经济和社会效益1210.项目实施进度计划（按年、月的详细进度计划）1211.经费计划（费用性、资本性分开，尽量列出明细）1312.项目负责人、项目组成员14新型喷浆材料与配套工艺技术研究项目论证报告新型喷浆材料与配套工艺技术研究项目论证报告一、项目的必要性喷射混

3、凝土是煤矿井巷支护技术、设计和施工方法的一次重要变革，在井下施工中喷射混凝土的应用越来越广泛。喷射混凝土具有速凝的特性，其施工必须采用特定的混凝土喷射机进行喷射作业。1.国内外喷浆技术的发展1907年，美国研制了世界上第一台单罐式混凝土喷射机，随后又出现了双罐式混凝土喷射机、直筒转子式干式混凝土喷射机、“U”型料腔转子式干式喷射机；70年代美国、瑞士、德国、日本等国家开始研制湿式喷射机；80年代，国外已逐渐淘汰干式、潮式喷射机，开始推广应用各种型式的湿式混凝土喷射机，同时，各种改性混凝土开始在美国、德国、英国、俄罗斯及日本商业化应用。部分国家喷射混凝土作业中干喷与湿喷所占

4、比例国家湿喷（%）干喷（%）法国6040意大利9010日本8020挪威991瑞士6535美国6040国外混凝土喷射机经历了近百年的发展，已从结构简单、功能单一、喷射质量差的罐式喷射机发展为具有上料、配料、搅拌、外加剂添加与输送、喷射为一体，具有智能控制水平的湿式混凝土喷射机组。我国混凝土喷射技术起步较晚，二十世纪60年代，开始从国外引进混凝土喷射技术并在岩巷进行试验。1965年，我国研制出第一台双罐式混凝土喷浆机。随后也沿着国外的道路探索前进，其中以煤科总院南京研究所为最具代表性。由于种种原因，国内目前仍以干（潮）式喷射机为主。随着人们环保意识的增强以及对喷射混凝土质量要

5、求的提高，越来越多的从国外引进的湿式混凝土喷射机进入国内大型水利工程，如二滩水电站，黄河小浪底工程，三峡工程等，近几年来，国内也开始研发湿式混凝土喷射机，但实际应用的技术水平尚有待于提高。第14页共14页新型喷浆材料与配套工艺技术研究项目论证报告2.干（潮）喷浆技术存在的问题国内煤矿使用喷射混凝土的材料基本以水泥、砂石、粉煤灰及速凝剂等按一定比例拌合而成，用干（潮）式混凝土喷射施工。随着煤矿开采水平的提高，现用的喷浆技术的缺陷也显露出来：（1）喷涂层开裂随着井下压力越来越大，在动压（或冲击压力）的作用下，缺乏韧性的喷涂层经常出现龟裂、爆裂或整块脱落的现象（在采动压影响较大

6、的区域喷涂层混凝土的开裂度高达50％），严重影响了支护效果，甚至造成人员伤亡和设施损毁的重大事故。（2）喷涂层脱层井巷喷浆界面组成成份复杂，喷浆料与喷涂界面的粘附性参差不齐，加上现有喷涂混凝土弹性模量低，容易与喷涂界面分离、脱层，直接影响支护效果。（3）质量控制难受井下作业环境和操作人员素质的限制，对现有喷浆料的配比及混合工艺无法实施有效控制，喷涂层质量难以保证。（4）回弹率高干（潮）喷施工，物料与水在喷出口处汇合，未经过搅合工艺，水泥的粘结作用不能充分发挥，直接导致喷射回弹率居高不下，人力、物力浪费严重。（5）致密性差现有喷浆料本身的致密性和防渗性较差，目前的工艺只能用

7、加厚喷涂层的办法防渗水，大幅度增加了巷道支护成本。而现有喷浆料喷涂的厚度越厚，脆性也越大，就越容易开裂，甚至脱落。（6）粉尘大传统干（潮）喷施工作业粉尘较大（粉尘浓度在50～80mg∕m3），水泥粉尘是一种吸水性很强的物质，吸入肺部后不易分解、代谢，是矿工得肺矽病的主要原因。3.改性喷浆材料湿喷技术的特点采煤业发达国家煤矿井巷不少采用湿喷技术施工，表面喷浆材料则用丙烯酸酯聚合物改性水泥和混凝土。这种改性技术和施工方式主要优异性概括起来如下：（1）改性水泥和混凝土具有抗压强度、粘结强度、防渗性优异等特点。（2）改性水泥和混凝土具