專(zhuān)利名稱：可用于礦山巷道泥化底板的快速硬化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于礦山工程技術(shù)領(lǐng)域，涉及可用于礦山巷道泥化底板的快速硬化 方法與工藝，可直接對(duì)巷道內(nèi)底板泥巖泥化物進(jìn)行硬化處理，并根據(jù)需要在泥 化物硬化路基上鋪設(shè)一定厚度的路面層，實(shí)現(xiàn)巷道底板的快速硬化并通行車(chē)輛、 設(shè)備，提高巷道掘進(jìn)速度。
背景技術(shù)：
隨著煤炭開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展，大型煤礦正在推廣連采機(jī)方法掘進(jìn)巷道，采用 膠輪車(chē)作為主要的輔助運(yùn)輸方式。當(dāng)巷道底板為泥巖或碳質(zhì)泥巖時(shí)，正常情況下，底板比較完整；巷道開(kāi)挖后，由于受底板滲水及兩幫滲水的影響，底板巖 石會(huì)遇水后軟化，經(jīng)膠輪車(chē)碾壓后，底板迅速破壞，泥化嚴(yán)重，嚴(yán)重影響掘進(jìn) 進(jìn)度和輔助行車(chē)運(yùn)輸，同時(shí)造成對(duì)掘進(jìn)設(shè)備及膠輪車(chē)的損壞。為此，傳統(tǒng)的處 理方法是清理泥化物一墊石子一石子找平一打混凝土底板，這樣，隨著產(chǎn)量 的不斷攀升，底板處理費(fèi)用會(huì)逐漸加大。此外，清理出的泥化物還會(huì)對(duì)礦區(qū)周邊環(huán)境造成嚴(yán)重的污染與危害，由于混凝土至少要7天的養(yǎng)護(hù)期，因此在混凝土養(yǎng)護(hù)期內(nèi)巷道不能通行車(chē)輛和設(shè)備，從而影響了巷道的掘進(jìn)速度。針對(duì)上述 問(wèn)題，本發(fā)明提出了將泥化底板快速處理為巷道路面的一體化方法。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種可用于礦山巷道泥化底板的快速硬化方法，其 采用自制的快速高強(qiáng)固化劑對(duì)巷道底板泥巖泥化物進(jìn)行硬化處理形成巷道路面 的路基層，然后在硬化路基上鋪筑瀝青或混凝土面層形成完整的道路結(jié)構(gòu)。為達(dá)到以上目的，本發(fā)明所采用的解決方案是-一種可用于礦山巷道泥化底板的快速硬化方法，其步驟如下1) 對(duì)巷道內(nèi)含水率30% 60%的泥化物與10% 15%的固化劑混合，人工或機(jī)械拌合后使泥巖泥化物直接在巷道內(nèi)快速硬化，得到泥化物固化體；2) 泥化物固化體經(jīng)壓路機(jī)反復(fù)震動(dòng)碾壓3 5次后形成巷道路面的硬化路 基層；3) 在硬化路基層上鋪設(shè)3cm 8cm的瀝青或10cm 15cm混凝土路面層；4) 面層經(jīng)養(yǎng)護(hù)后形成完整的巷道路基路面系統(tǒng)。進(jìn)一步，泥巖泥化物快速硬化的固化劑為快速高強(qiáng)硬化劑。該固化劑的成 分配比是按重量百分比計(jì)，硫鋁酸鹽水泥熟料的含量?jī)?yōu)選為50 55%，熟石膏的含 量?jī)?yōu)選為30 40%，熟石灰的含量?jī)?yōu)選為10 15%，硫酸鈉的含量?jī)?yōu)選為1. 5 2.5%,硅酸鈉的含量?jī)?yōu)選為1.5 2. 5%，硫酸鋁鉀的含量?jī)?yōu)選為2 4%，制備快速高強(qiáng)固化劑組合物的方法是通過(guò)將所述各組分混合研磨成比表面 積為200m2/kg 900m2/kg的粉末，從而獲得本發(fā)明的快速高強(qiáng)固化劑組合物。采用快速高強(qiáng)硬化劑作為固化劑時(shí)，快速高強(qiáng)硬化劑的用量的重量百分比 為腦 15%。對(duì)于在巷道內(nèi)直接將泥巖泥化底板硬化后作為巷道路面的技術(shù)，目前還未 見(jiàn)有相關(guān)研究報(bào)道。由于采用了上述方案，本發(fā)明具有以下特點(diǎn)該方法是一種對(duì)泥巖泥化物 有效的再生化處理方法，對(duì)于快速修補(bǔ)巷道受損路面，保障生產(chǎn)的順利進(jìn)行， 解決了廢棄泥化物對(duì)環(huán)境的危害問(wèn)題，節(jié)約生長(zhǎng)成本等都有很好的現(xiàn)實(shí)意義。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例的底板硬化后分層示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖所示實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。圖中包括巷道頂板l、巷道縱斷面2、固化劑+泥化物拌合物3、泥巖底板4。實(shí)施例1在常溫和常壓下，在煤礦巷道內(nèi)，在含水率約為50%的底板泥巖泥化物中 摻入重量百分比為15%的快速硬化劑以使其形成固化物。然后用18t震動(dòng)壓路 機(jī)反復(fù)碾壓3次。然后，在固化路基頂面鋪設(shè)5mm厚冷拌瀝青面層，并反復(fù)碾 壓2次。養(yǎng)護(hù)8h后，在5t車(chē)輛碾壓下，其后軸輪胎處(輪壓0.318MPa)路面 沉降為0.30mm;養(yǎng)護(hù)3d后，用50t重車(chē)碾壓，其后軸輪胎處(輪壓1. 352MPa) 路面沉降為0. 67mm。實(shí)施例2在常溫和常壓下，在煤礦巷道內(nèi)，在含水率約為50%的底板泥巖泥化物中 摻入重量百分比為10%的快速硬化劑以使其形成固化物。然后用18t震動(dòng)壓路 機(jī)反復(fù)碾壓3次。然后，在固化路基頂面鋪設(shè)5皿厚冷拌瀝青面層，并反復(fù)碾 壓2次。養(yǎng)護(hù)8h后，在5t車(chē)輛碾壓下，其后軸輪胎處(輪壓0.318MPa)路面 沉降為0.55mm;養(yǎng)護(hù)3d后，用50t重車(chē)碾壓，其后軸輪胎處(輪壓1. 352MPa) 路面沉降為0. 86mm。上述的對(duì)實(shí)施例的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和應(yīng)用 本發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對(duì)這些實(shí)施例做出各種修改， 并把在此說(shuō)明的一般原理應(yīng)用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性的勞動(dòng)。因此， 本發(fā)明不限于這里的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，對(duì)于本發(fā)明 做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種可用于礦山巷道泥化底板的快速硬化方法，其特征在于包括1)將泥巖泥化物直接在巷道內(nèi)快速硬化處理，得到泥化物固化體；2)泥化物固化體經(jīng)壓路機(jī)震動(dòng)碾壓后形成巷道路面的硬化路基層；3)在硬化路基層上鋪設(shè)一定厚度的面層；4)面層經(jīng)養(yǎng)護(hù)后形成完整的巷道路基路面系統(tǒng)。
2、 如權(quán)利要求l所述的可用于礦山巷道泥化底板快速硬化方法，其特征在 于在硬化路基層上鋪設(shè)的面層是瀝青層或混凝土層。
3、 如權(quán)利要求1所述的可用于礦山巷道泥化底板快速硬化方法，其特征在 于泥巖泥化物快速硬化的固化劑為快速高強(qiáng)硬化劑。
4、 如權(quán)利要求2所述的可用于礦山巷道泥化底板快速硬化方法，其特征在 于采用快速高強(qiáng)硬化劑作為固化劑時(shí)，快速高強(qiáng)硬化劑的用量為10% 15%。
5、 如權(quán)利要求1所述的可用于礦山巷道泥化底板快速硬化方法，其特征在 于步驟2中泥化物固化體是經(jīng)壓路機(jī)反復(fù)震動(dòng)碾壓3 5次后形成巷道路面的硬化路基層。
6、 如權(quán)利要求2所述的可用于礦山巷道泥化底板快速硬化方法，其特征在 于該瀝青層的厚度為3cm 8cm。
7、 如權(quán)利要求2所述的可用于礦山巷道泥化底板快速硬化方法，其特征在 于該混凝土層的厚度為10cm 15cm。
8、 如權(quán)利要求3或4所述的可用于礦山巷道泥化底板快速硬化方法，其特 征在于該固化劑的成分配比是按重量百分比計(jì)，硫鋁酸鹽水泥熟料的含量為50 55%，熟石膏的含量為 30 40%，熟石灰的含量為10 15%，硫酸鈉的含量為1.5 2.5%，硅酸鈉的 含量為1.5 2. 5%，硫酸鋁鉀的含量為2 4%。
9、 如權(quán)利要求8所述的可用于礦山巷道泥化底板快速硬化方法，其特征在 于該固化劑是通過(guò)將所述各組分混合研磨成比表面積為200m2/kg 900m2/kg 的粉末從而獲得。
全文摘要
本發(fā)明使用快速高強(qiáng)固化劑對(duì)巷道內(nèi)的底板泥巖泥化物進(jìn)行固化處理，快速高強(qiáng)固化劑固化后的泥巖泥化物經(jīng)壓路震動(dòng)碾壓后直接形成巷道路面的基層。然后可在固化體路基層上鋪筑混凝土或?yàn)r青面層，從而形成完整的路基路面結(jié)構(gòu)。本發(fā)明不但可以快速修補(bǔ)巷道受損路面，保障生產(chǎn)的順利進(jìn)行，而且還解決了廢棄泥化物對(duì)環(huán)境的危害問(wèn)題，且經(jīng)濟(jì)性優(yōu)于傳統(tǒng)的清淤后打混凝土底板的作業(yè)方法。
文檔編號(hào)E21D9/00GK101260638SQ20081003652
公開(kāi)日2008年9月10日 申請(qǐng)日期2008年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月23日
發(fā)明者李俊偉, 薛亞?wèn)|, 平 車(chē), 黃宏偉 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)