[发明专利]煤矿井下巷道用干混喷浆材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种煤矿井下巷道用干混喷浆材料及其制备方法，所述喷浆材料组分包括：水泥100重量份，机制砂20‑40重量份；硅灰5‑12重量份，硅酸钠4‑15重量份，粉煤灰10‑25重量份，消泡剂0.3‑1.2重量份，速凝剂3‑10重量份，减水剂1‑4重量份，高分子吸水剂2‑15重量份，纤维材料0.1‑0.6％体积百分比；其中，所述纤维材料进行加热处理。该干混喷浆材料中纤维材料无序部分交联，形成了网状结构，提高了喷浆材料的机械强度，使得喷浆材料能够与充填对象相协调，进而增加了混凝土施工后的抗裂性能，充填材料使用量降低，水化更均匀。

技术领域

本发明是关于高性能混凝土技术领域，特别是关于一种煤矿井下巷道用干混喷浆材料及其制备方法。

背景技术

煤矿井下巷道用喷浆材料又称喷射混凝土，用于煤矿井巷支护施工中。喷浆材料具有速凝特性，其施工必须采用特定的混凝土喷射机进行喷射作业。

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，尤其是在采动压影响较大的区域，喷涂层混凝土的开裂程度高达50％，严重影响了喷浆材料的支护效果，甚至造成人员伤亡或设施毁损等事故。

目前急需解决喷浆过程中存在上述问题，才能保证巷道支护效果，保持巷道的长期稳定。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种煤矿井下巷道用干混喷浆材料，其能够解决现有煤矿井下巷道用干混喷浆材料的机械强度不高，材料的强度不能与采矿相协调，抗裂性能低，充填材料使用量大的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种煤矿井下巷道用干混喷浆材料，组分包括：水泥、机制砂、硅灰、硅酸钠、粉煤灰、消泡剂、速凝剂、减水剂、高分子吸水剂和纤维材料；各组分的配比是：水泥100重量份，机制砂20-40 重量份，硅灰5-12重量份，硅酸钠4-15重量份，粉煤灰10-25重量份，消泡剂0.3-1.2重量份，速凝剂3-10重量份，减水剂1-4重量份，高分子吸水剂2-15 重量份，纤维材料0.1-0.6％体积百分比；其中，上述纤维材料进行加热处理。

在本发明的一实施方式中，上述各组分配比是：水泥100重量份，机制砂24-36重量份；硅灰6-10重量份，硅酸钠6-12重量份，粉煤灰12-20重量份，消泡剂0.5-1.0重量份，速凝剂4-8重量份，减水剂2-4重量份，高分子吸水剂3-12重量份，纤维材料0.2-0.5％体积百分比。

在本发明的一实施方式中，上述各组分配比是：水泥100重量份，机制砂27-32重量份，硅灰7-9重量份，硅酸钠8-11重量份，粉煤灰14-18重量份，消泡剂0.6-0.9重量份，速凝剂5-7重量份，减水剂2-3重量份，高分子吸水剂5-10重量份，纤维材料0.2-0.4％体积百分比。

在本发明的一实施方式中，上述各组分配比是：水泥100重量份，机制砂30重量份，硅灰8重量份，硅酸钠10重量份，粉煤灰15重量份，消泡剂 0.8重量份，速凝剂6重量份，减水剂2重量份，高分子吸水剂7重量份，纤维材料0.3％体积百分比。

在本发明的一实施方式中，上述速凝剂是氢氧化钠与铝氧熟料的混合物。

在本发明的一实施方式中，上述速凝剂是氢氧化钠与铝氧熟料的重量比例为2:1的混合物。

在本发明的一实施方式中，上述纤维材料是聚丙烯纤维、钢纤维、玻璃纤维中的一种或多种。

在本发明的一实施方式中，使用前，将上述聚丙烯纤维在120-180℃加热处理10-15分钟。

在本发明的一实施方式中，使用前，将上述钢纤维在1200-1700℃加热处理10-15分钟。