新型混凝土配比设计及其在锚喷巷道中的应用

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发布时间：2021-09-03

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新型混凝土配比设计及其在锚喷巷道中的应用
马守龙
(国投新集能源股份有限公司设计研究院，安徽淮南232001)
摘要：根据锚喷结构原理和纤维增强机理，研究地下新型锚喷混凝土配合比，通过正交试验，对影响新型
喷射混凝土的因子和不同纤维掺量进行试验分析，得到了优化后的新型喷射混凝土配合比。应用有限元
软件和工业试验对所得配比下的新型混凝土喷层进行了数值模拟计算和现场应用，表明：与普通混凝土相
比，新型混凝土具有更好的抗变形能力，让压效果明显。新型喷射混凝土为锚喷巷道支护技术的发展开辟
了新的途径。
关键词：混凝土；正交试验；数值模拟；工程应用
中图分类号：TU528 文献标识码：A 文章编号：1005—2798(2013)04—0015—04
Design and Application of New M ixture
Ration of Bolt—--Shotcrete Support System
’ MA Shou-long
(Design Institute SDIC Xi哪Energy Group Co．，Ltd．，Anhui 232001，China)
Abstract：This paper is based on the anchor the spray structure principle and mechanism of fiber—reinforced，study underground novel
anchor sprayed concrete mix，it analyzed the influence factors of concrete compressive strength through the o~hogonal test，splitting ten—
sile strength and flexural strength，then it got the optimal spray concrete ratio and quantity of fiber．It take numerical simulation and field
application for income ratio new concrete by finite element software and industrial test，It showed that：Compared with ordinary concrete，
new concrete has better resistance to deformation，SO that it has pressure effect．It has opened up a new way for rockboh and shotcrete
suppofl technology development．
Keywords：concrete；orthogonal experiment；numerical simulation；industrial test
随着煤矿开采深度的增加，煤矿巷道支护失稳
问题已经越来越突出。巷道失稳不仅影响到煤矿的
正常生产接替，更为重要的是直接影响到煤矿的安
全生产。因此，现阶段研究煤矿支护失稳问题意义
深远⋯ 。由于“新奥”的发展，锚网喷支护方式在全
国煤矿被推广，在推广锚网喷支护技术时，往往出现
混凝土喷层不能够适应巷道变形要求的问题 J。所
以，开发研究一种克服混凝土脆性性能，发展混凝土
塑性性能，适应巷道变形要求的新型混凝土，有着广
泛的推广价值。
1 配比试验
1．1 试验设计
结合工程实际，本实验取4个影响因子：纤维长
度、水泥用量、砂率和水灰比，分别用字母A、B、c、D
来表示。把在试验中要比较的条件称为水平，水平
用数字1、2、3来表示。因子一水平表，见表1。
表1 因子一水平
本次试验选用L。(3 )正交表。不考虑各因子
之间的相互作用，表头设计为每列放一个因子，没有
空白列，试验安排见表2。
上述的4个影响因子及每个因子的3个影响水
平，如果按照全面试验的方法，需要做3 =81次才
能覆盖全部的组合条件，而选用正交试验设计，在条
件范围内，此次试验选择代表性强的9次试验，就能