適用于井下破碎巖體加固的錨桿錨固劑的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種適用于井下破碎巖體加固的錨桿錨固劑，其特征在于，由以下原料按如下重量百分比組成：復(fù)合硅酸鹽水泥30.6%-34.0%、天然河砂60.3%-63.9%、聚羧酸系減水劑0.6%-0.9%、膨脹劑1.5%-1.8%、鋼渣粉3.0%-3.5%。其從根本上解決了現(xiàn)有鋼筋混凝土加固方法存在的施工周期長(zhǎng)，造價(jià)高，浪費(fèi)大，制標(biāo)不治本的問題，其對(duì)井下破碎巖體錨桿加固中施加大錨固力，并可以對(duì)破碎巖石進(jìn)行加固，使得破碎巖石成為錨桿加固巷道的有力基礎(chǔ)，從而使加固后的破碎巖體安全、可靠，滿足生產(chǎn)要求。
【專利說明】適用于井下破碎巖體加固的錨桿錨固劑
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及巖土工程中錨桿加固技術(shù)，特別是一種適用于井下破碎巖體加固的錨 桿錨固劑。
【背景技術(shù)】
[0002] 在礦山井下巷道掘進(jìn)過程中，經(jīng)常出現(xiàn)破碎巖石段，需要對(duì)其進(jìn)行加固，以滿足生 產(chǎn)的需要，目前常用的方法是采取鋼筋混凝土加固方法，而且只是抵抗破碎巖體產(chǎn)生的壓 力，沒有對(duì)該壓力進(jìn)行處理，許多情況下，由于壓力太大，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的斷面需要增加 很多，配置的鋼筋相當(dāng)驚人，該方法施工周期長(zhǎng)，造價(jià)高，浪費(fèi)大，制標(biāo)不治本。
[0003] 目前，錨桿作為地下工程和巖石邊坡的主要支護(hù)形式之一，對(duì)土木工程穩(wěn)定性的 維護(hù)起著重要作用，尤其是在節(jié)理裂隙巖體中，錨桿對(duì)巖體的加固作用十分明顯。但基于井 下破碎巖體的施工環(huán)境，需要在短時(shí)間內(nèi)，在潮濕、爆破震動(dòng)等不利條件下完成巖體加固， 這就對(duì)錨桿錨固劑的流動(dòng)性、滲透性、膨脹性及強(qiáng)度提出更高的要求，現(xiàn)有錨桿錨固劑難以 達(dá)到。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 本發(fā)明的目的是為了提供一種適用于井下破碎巖體加固的錨桿錨固劑，其從根本 上解決現(xiàn)有鋼筋混凝土加固方法存在的施工周期長(zhǎng)，造價(jià)高，浪費(fèi)大，制標(biāo)不治本的問題， 其對(duì)井下破碎巖體錨桿加固中施加大錨固力，并可以對(duì)破碎巖石進(jìn)行加固，使得破碎巖石 成為錨桿加固巷道的有力基礎(chǔ)，從而使加固后的破碎巖體安全、可靠，滿足生產(chǎn)要求。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案是： 一種適用于井下破碎巖體加固的錨桿錨固劑，其特征在于，由以下原料按如下重量百 分比組成： 鋼渣粉 3. 0% - 3. 5% 復(fù)合硅酸鹽水泥 30. 6%-34. 0% 天然河砂 60. 3%-63· 9% 聚羧酸系減水劑 0. 6% - 0. 9% 膨脹劑 L 5% - L 8%。
[0006] 上述的適用于井下破碎巖體加固的錨桿錨固劑，使用時(shí)與水混合攪拌均勻，兩者 的重量配比為： 錨固劑 88. 2%-89· 9% 水 10·1%-11·8%。
[0007] 上述的適用于井下破碎巖體加固的錨桿錨固劑，所述天然河砂的細(xì)度模數(shù)在中砂 的細(xì)度模數(shù)范圍內(nèi)，含泥量小于2. 0%，泥塊含量小于0. 5%，河砂粒徑為3mm以下。
[0008] 上述的適用于井下破碎巖體加固的錨桿錨固劑，所述膨脹劑采用HEA膨脹劑。 [0009] 上述的適用于井下破碎巖體加固的錨桿錨固劑，所述鋼渣粉的粒度為 45 μ m± 10 μ m，比表面積彡400m2/ kg，28天活性指數(shù)彡80%。
[0010] 本發(fā)明的有益效果是：采用上述配比的錨桿錨固劑既可對(duì)破碎巖體進(jìn)行加固，又 產(chǎn)生高強(qiáng)錨固力，適用于井下各種惡劣情況，特別適合大面積巖體破碎帶的加固，對(duì)破碎帶 加固深度大、寬度廣；短時(shí)間內(nèi)即可完成錨固作用，即其抗壓、抗拉短時(shí)間內(nèi)達(dá)到最佳工作 狀態(tài)，施工速度快；錨固劑具備高流動(dòng)性、滲透性和膨脹性，使得加固后的破碎巖體基本恢 復(fù)到完整狀態(tài)；錨固劑具有高強(qiáng)度，與一般水泥砂漿相比，強(qiáng)度至少提高一倍以上，因而施 工過程中可以縮短錨桿長(zhǎng)度，降低造價(jià)，綜合造價(jià)比一般錨固劑低30%以上，顯著提高經(jīng)濟(jì) 效益；同時(shí)安全可靠，與現(xiàn)有錨桿錨固劑相比，加固相同類別的破碎巖體，可靠性保證率高 達(dá)98%以上，加固后的巖體在服務(wù)期限內(nèi)保證適用安全。
[0011] 其中，錨固劑各組分的作用如下： (1) 膠凝材料采用復(fù)合硅酸鹽水泥，其抗腐蝕性較強(qiáng)，改善了錨固劑料的耐久性，增強(qiáng) 了抵抗井下地下水等自然因素侵蝕的能力； (2) 細(xì)骨料采用天然河砂，其表面結(jié)構(gòu)及比表面積均優(yōu)于人工砂，對(duì)于提高錨固劑流動(dòng) 性及強(qiáng)度有利； (3) 外加劑采用聚羧酸系減水劑，改變錨固劑各組成材料，尤其是細(xì)顆粒材料的界面狀 態(tài)，降低表面張力，提高錨固劑的流動(dòng)性及滲透性；另外，同時(shí)添加膨脹劑，使錨固劑硬化后 具有一定的膨脹性，填充巖體縫隙； (4) 鋼渣粉，由轉(zhuǎn)爐煉鋼排出的鋼渣經(jīng)水淬而成，主要由鈣、鐵、硅、鎂和少量鋁、錳、磷 等的氧化物組成。主要的礦物相為硅酸三鈣、硅酸二鈣、鐵鋁酸鈣以及硅、鎂的氧化物形成 的固熔體，還含有少量游離氧化鈣等。由于鋼渣粉具有一定活性，故可提高錨固劑的后期強(qiáng) 度；可進(jìn)一步消耗水泥水化產(chǎn)生的Ca(OH) 2,降低堿度，提高錨固劑的抗腐蝕性，抑制堿骨料 反應(yīng)；可以改善錨固劑拌合物的和易性和可灌性；可以降低錨固劑的成本；且為工業(yè)廢渣 的利用又提供了一條途徑。
[0012] 經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)，本發(fā)明的錨固劑的測(cè)試指標(biāo)如表1所示： 表1
【權(quán)利要求】
1. 一種適用于井下破碎巖體加固的錨桿錨固劑，其特征在于，由以下原料按如下重量 百分比組成： 鋼渣粉 3. 0% - 3. 5% 復(fù)合硅酸鹽水泥 30. 6%-34. 0% 天然河砂 60. 3%-63. 9% 聚羧酸系減水劑 0. 6% - 0. 9% 膨脹劑 1. 5% - 1. 8%。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于井下破碎巖體加固的錨桿錨固劑，其特征在于，使用 時(shí)與水混合攪拌均勻，兩者的重量配比為： 錨固劑 88. 2%-89. 9% 水 10.1%-11.8%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于井下破碎巖體加固的錨桿錨固劑，其特征在于：所述 天然河砂的細(xì)度模數(shù)在中砂的細(xì)度模數(shù)范圍內(nèi)，含泥量小于2. 0%，泥塊含量小于0. 5%，河 砂粒徑為3mm以下。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于井下破碎巖體加固的錨桿錨固劑，其特征在于：所述 膨脹劑為HEA膨脹劑。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于井下破碎巖體加固的錨桿錨固劑，其特征在于：所述 鋼渣粉的粒度為45 y m± 10 y m，比表面積彡400m2/ kg，28天活性指數(shù)彡80%。
【文檔編號(hào)】C04B28/04GK104446259SQ201410749111
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月9日
【發(fā)明者】李榮海, 張 杰, 朱萬剛, 胡泉, 于向東, 趙俊英, 尤玉春, 程杰 申請(qǐng)人:鞍鋼集團(tuán)礦業(yè)公司