本發(fā)明涉及堆噴混凝土，具體為一種應(yīng)用于礦井開采支護(hù)的貝塔石膏基堆噴混凝土。
背景技術(shù)：
1、貝塔石膏基堆噴混凝土是一種專門用于礦井開采支護(hù)的新型材料。由于，礦井開采過程中，洞壁和頂板面臨高強(qiáng)度的機(jī)械沖擊和巖層突水等多種危險，需要有效的支護(hù)措施來保證工作面的安全和持續(xù)開采能力。
2、然而，傳統(tǒng)的混凝土配方缺乏對礦井環(huán)境挑戰(zhàn)的足夠抵抗力，導(dǎo)致在長期使用過程中易出現(xiàn)開裂等問題，影響支護(hù)效果。傳統(tǒng)方法在混凝土配制和堆噴施工過程中，可能存在混凝土流動性不佳、堆噴效果不均勻等問題，影響了支護(hù)質(zhì)量和施工效率。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種應(yīng)用于礦井開采支護(hù)的貝塔石膏基堆噴混凝土，解決了傳統(tǒng)的混凝土配方缺乏對礦井環(huán)境挑戰(zhàn)的足夠抵抗力，導(dǎo)致在長期使用過程中易出現(xiàn)開裂，影響支護(hù)效果的問題。
2、為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：一種應(yīng)用于礦井開采支護(hù)的貝塔石膏基堆噴混凝土，包括以下重量份原料：貝塔石膏30-50％、硅酸鹽水泥10-20％、硅灰5-15％、粉煤灰5-15％、砂子15-25％、石子10-20％、纖維填料5-25％、聚合物1-5％、硅藻土3-5％、活性礦物摻合料5-30％、改性劑0.2-0.8％、防水劑0.3-0.6％、黏合劑0.6-1.0％、氫氧化鈣1-3％和凈水50％以上。
3、優(yōu)選的，所述石子的粒徑為5-20mm，所述纖維填料為聚丙烯纖維、玻璃纖維、聚酯纖維和鋼纖維中的任意一種。
4、優(yōu)選的，所述聚合物為丙烯酸、聚丙烯醇酯和聚丙烯醚中的任意一種。
5、優(yōu)選的，所述活性礦物摻合料為高嶺土或納米硅酸鈣。
6、優(yōu)選的，所述改性劑為聚羧酸，所述防水劑為丙烯酸酯，所述黏合劑為聚乙烯、環(huán)氧樹脂和聚氨酯樹脂中的任意一種。
7、優(yōu)選的，一種應(yīng)用于礦井開采支護(hù)的貝塔石膏基堆噴混凝土的制備方法，包括以下步驟：
8、s1.預(yù)處理
9、將全部份貝塔石膏、硅酸鹽水泥、硅灰、粉煤灰、砂子和粉煤灰分別通過0.075-0.5mm孔徑的篩網(wǎng)進(jìn)行篩分，并分別對篩分后的細(xì)料進(jìn)行收集；
10、s2.干混合
11、將s1中收集的全部份硅灰、粉煤灰和砂子細(xì)料全部加入攪拌機(jī)中，之后再將全部份石子加入攪拌機(jī)中，并以300-600r/min的轉(zhuǎn)速進(jìn)行干攪拌，持續(xù)攪拌3-5min后停止攪拌，得到干混料；
12、s3.配料混合
13、將s1中收集的貝塔石膏和硅酸鹽水泥細(xì)料全部加入攪拌機(jī)中，使其與s2中得到的干混料混合，并以200-400r/min的轉(zhuǎn)速進(jìn)行攪拌，攪拌過程中逐漸加入凈水，使其混合形成具有流動性的混合物；
14、s4.成分添加
15、將全部份纖維填料通過剪切設(shè)備裁切至5-10cm，并將裁切后的纖維填料全部加入s3中得到的流動性混合物中，之后再加入全部份聚合物、硅藻土和活性礦物摻合料，并通過攪拌機(jī)以500-800r/min的轉(zhuǎn)速進(jìn)行攪拌，攪拌的同時依次加入全部份改性劑、防水劑和黏合劑，并將轉(zhuǎn)速調(diào)整到50-150r/min，持續(xù)攪拌3-5min，攪拌后靜置3-8min，得到粘稠狀混凝土；
16、s5.含水率調(diào)整
17、通過傳感器對粘稠狀混合土進(jìn)行監(jiān)測，若其的含水率為8-10％，若含水率低于8％，通過攪拌機(jī)再次對其進(jìn)行攪拌，并以80-160r/min的轉(zhuǎn)速進(jìn)行攪拌，攪拌同時逐漸加入凈水，并實時通過傳感器進(jìn)行監(jiān)測，使其的含水率調(diào)整到8-10％即可；若含水率高于10％，通過攪拌機(jī)再次對其進(jìn)行攪拌，并以80-160r/min的轉(zhuǎn)速進(jìn)行攪拌，攪拌同時逐漸加入氫氧化鈣，并實時通過傳感器進(jìn)行監(jiān)測，使其的含水率調(diào)整到8-10％，得到應(yīng)用于礦井開采支護(hù)的貝塔石膏基堆噴混凝土；
18、s6.堆噴
19、將s5中得到的混凝土裝車運(yùn)輸至井下堆噴筑墻地點(diǎn)，連續(xù)向噴射機(jī)料斗內(nèi)加入混凝土，并且在噴射的過程中以100-150r/min的轉(zhuǎn)速實時對混凝土進(jìn)行攪拌，之后開始堆噴筑墻作業(yè)，堆噴筑墻過程中，噴槍做連續(xù)不斷的螺旋狀圓周運(yùn)動，螺旋直徑為20-30cm，后一圈覆蓋前一圈1/3，先堆噴墻中間，再堆噴墻兩側(cè)以找平墻面，墻表面的不平整度小于10mm，堆噴路線在設(shè)計筑墻的墻體長度和高度范圍內(nèi)自下而上呈“s”形運(yùn)行。
20、本發(fā)明提供了一種應(yīng)用于礦井開采支護(hù)的貝塔石膏基堆噴混凝土。具備以下有益效果：
21、1、本發(fā)明通過含有硅酸鹽水泥、硅灰、粉煤灰等成分，混凝土具備了高強(qiáng)度和優(yōu)良的耐久性，能夠承受礦井環(huán)境的挑戰(zhàn)。通過合理的水泥比例和粒徑適宜的石子，混凝土保持良好的流動性，便于堆噴施工，有效填充和支撐礦井洞壁。采用聚丙烯纖維、玻璃纖維、聚酯纖維或鋼纖維，有效增強(qiáng)了混凝土的抗裂性和沖擊強(qiáng)度。
22、2、本發(fā)明的應(yīng)用于礦井開采支護(hù)的貝塔石膏基堆噴混凝土，其獨(dú)特的配方和施工工藝確保了最終產(chǎn)品具備了多方面的優(yōu)勢。這種混凝土不僅包含貝塔石膏等廉價原料，還利用了硅酸鹽水泥和活性礦物摻合料，使得其在礦井環(huán)境中表現(xiàn)出色，具有高強(qiáng)度和耐久性。通過添加特定比例的水和精確調(diào)整含水率，這種混凝土保持了良好的流動性，使得堆噴施工更為便利，能夠有效填充和支撐礦井洞壁，從而保證了工程質(zhì)量。
23、3、本發(fā)明通過添加防水劑和改性劑，增強(qiáng)了其抗?jié)B透性能和使用壽命，從而減少了維護(hù)成本。采用先進(jìn)的施工工藝，如預(yù)處理、干混合、配料混合、成分添加、含水率調(diào)整和堆噴步驟，確保了每一批混凝土的質(zhì)量穩(wěn)定性和一致性，符合工程要求。
1.一種應(yīng)用于礦井開采支護(hù)的貝塔石膏基堆噴混凝土，其特征在于：包括以下重量份原料：貝塔石膏30-50％、硅酸鹽水泥10-20％、硅灰5-15％、粉煤灰5-15％、砂子15-25％、石子10-20％、纖維填料5-25％、聚合物1-5％、硅藻土3-5％、活性礦物摻合料5-30％、改性劑0.2-0.8％、防水劑0.3-0.6％、黏合劑0.6-1.0％、氫氧化鈣1-3％和凈水50％以上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于礦井開采支護(hù)的貝塔石膏基堆噴混凝土，其特征在于：所述石子的粒徑為5-20mm，所述纖維填料為聚丙烯纖維、玻璃纖維、聚酯纖維和鋼纖維中的任意一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于礦井開采支護(hù)的貝塔石膏基堆噴混凝土，其特征在于：所述聚合物為丙烯酸、聚丙烯醇酯和聚丙烯醚中的任意一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于礦井開采支護(hù)的貝塔石膏基堆噴混凝土，其特征在于：所述活性礦物摻合料為高嶺土或納米硅酸鈣。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于礦井開采支護(hù)的貝塔石膏基堆噴混凝土，其特征在于：所述改性劑為聚羧酸，所述防水劑為丙烯酸酯，所述黏合劑為聚乙烯、環(huán)氧樹脂和聚氨酯樹脂中的任意一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5所述的一種應(yīng)用于礦井開采支護(hù)的貝塔石膏基堆噴混凝土的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：