煤炭科学技术

作者：任兴云, 郝兵元, 李宪军, 王宏伟, 冯旭超, 张霁,

关键词：支护结构体, 堆喷技术, 堆喷工艺, 堆喷外加剂, 沿空留巷,

针对煤矿井下作业环境的特殊性和现有支护技术的不足，提出了堆喷技术，确定了工艺参数，研发了堆喷外加剂（S2），揭示了S2强化堆喷料性能的作用机理，形成了一套完整的堆喷构筑矿用支护结构体的工艺方法，并应用于沿空留巷等工程实践。结果表明：①堆喷技术可以根据需要构筑支护结构体，不受空间断面限制，操作工远离危险区，安全高效控制围岩；②堆喷料潮拌及输料管路分段加水工艺，提前湿润物料，可以促进堆喷料水化作用、增强粘附性及和易性、降低粉尘和回弹率；③S2的促凝组分包括NaAlO2、Al2(SO4)3、NaF、Al(OH)3和快硬硫铝酸盐水泥（SAC-42.5），增粘抗裂组分为硅灰（GS）、聚丙烯纤维（JB），提高了支护结构材料的凝结速度和抗压强度，且具有微膨胀特性；④现场堆喷标准试件的单轴抗压强度测试结果为1天12.0 MPa，3天18.1 MPa，7天27.5 MPa，28天42.1 MPa，90天42.3 MPa，具有高强承载能力，且后期强度不倒缩，强度增长过程分为三个阶段：初期快速增长阶段（龄期0～14 d）、中期持续增长阶段（龄期14～28 d）、后期稳定阶段（龄期＞28 d）；⑤堆喷技术构筑巷旁隔离墙实现沿空留巷，拓展了矿用支护结构体的高效施工方法。

来源：2023年第12期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

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