[发明专利]可用于矿山巷道泥化底板的快速硬化方法

说明书

技术领域

本发明属于矿山工程技术领域，涉及可用于矿山巷道泥化底板的快速硬化方法与工艺，可直接对巷道内底板泥岩泥化物进行硬化处理，并根据需要在泥化物硬化路基上铺设一定厚度的路面层，实现巷道底板的快速硬化并通行车辆、设备，提高巷道掘进速度。

背景技术

随着煤炭开采技术的发展，大型煤矿正在推广连采机方法掘进巷道，采用胶轮车作为主要的辅助运输方式。当巷道底板为泥岩或碳质泥岩时，正常情况下，底板比较完整；巷道开挖后，由于受底板渗水及两帮渗水的影响，底板岩石会遇水后软化，经胶轮车碾压后，底板迅速破坏，泥化严重，严重影响掘进进度和辅助行车运输，同时造成对掘进设备及胶轮车的损坏。为此，传统的处理方法是：清理泥化物→垫石子→石子找平→打混凝土底板，这样，随着产量的不断攀升，底板处理费用会逐渐加大。此外，清理出的泥化物还会对矿区周边环境造成严重的污染与危害，由于混凝土至少要7天的养护期，因此在混凝土养护期内巷道不能通行车辆和设备，从而影响了巷道的掘进速度。针对上述问题，本发明提出了将泥化底板快速处理为巷道路面的一体化方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可用于矿山巷道泥化底板的快速硬化方法，其采用自制的快速高强固化剂对巷道底板泥岩泥化物进行硬化处理形成巷道路面的路基层，然后在硬化路基上铺筑沥青或混凝土面层形成完整的道路结构。

为达到以上目的，本发明所采用的解决方案是：

一种可用于矿山巷道泥化底板的快速硬化方法，其步骤如下：

1)对巷道内含水率30％～60％的泥化物与10％～15％的固化剂混合，人工或机械拌合后使泥岩泥化物直接在巷道内快速硬化，得到泥化物固化体；

2)泥化物固化体经压路机反复震动碾压3～5次后形成巷道路面的硬化路基层；

3)在硬化路基层上铺设3cm～8cm的沥青或10cm～15cm混凝土路面层；

4)面层经养护后形成完整的巷道路基路面系统。

进一步，泥岩泥化物快速硬化的固化剂为快速高强硬化剂。该固化剂的成分配比是：

按重量百分比计，硫铝酸盐水泥熟料的含量优选为50～55％，熟石膏的含量优选为30～40％，熟石灰的含量优选为10～15％，硫酸钠的含量优选为1.5～2.5％，硅酸钠的含量优选为1.5～2.5％，硫酸铝钾的含量优选为2～4％，

制备快速高强固化剂组合物的方法是通过将所述各组分混合研磨成比表面积为200m2/kg～900m2/kg的粉末，从而获得本发明的快速高强固化剂组合物。

采用快速高强硬化剂作为固化剂时，快速高强硬化剂的用量的重量百分比为10％～15％。

对于在巷道内直接将泥岩泥化底板硬化后作为巷道路面的技术，目前还未见有相关研究报道。

由于采用了上述方案，本发明具有以下特点：该方法是一种对泥岩泥化物有效的再生化处理方法，对于快速修补巷道受损路面，保障生产的顺利进行，解决了废弃泥化物对环境的危害问题，节约生长成本等都有很好的现实意义。

附图说明

图1为本发明实施例的底板硬化后分层示意图。

具体实施方式

以下结合附图所示实施例对本发明作进一步的说明。

图中包括：巷道顶板1、巷道纵断面2、固化剂+泥化物拌合物3、泥岩底板4。

实施例1

在常温和常压下，在煤矿巷道内，在含水率约为50％的底板泥岩泥化物中掺入重量百分比为15％的快速硬化剂以使其形成固化物。然后用18t震动压路机反复碾压3次。然后，在固化路基顶面铺设5mm厚冷拌沥青面层，并反复碾压2次。养护8h后，在5t车辆碾压下，其后轴轮胎处(轮压0.318MPa)路面沉降为0.30mm；养护3d后，用50t重车碾压，其后轴轮胎处(轮压1.352MPa)路面沉降为0.67mm。

实施例2

在常温和常压下，在煤矿巷道内，在含水率约为50％的底板泥岩泥化物中掺入重量百分比为10％的快速硬化剂以使其形成固化物。然后用18t震动压路机反复碾压3次。然后，在固化路基顶面铺设5mm厚冷拌沥青面层，并反复碾压2次。养护8h后，在5t车辆碾压下，其后轴轮胎处(轮压0.318MPa)路面沉降为0.55mm；养护3d后，用50t重车碾压，其后轴轮胎处(轮压1.352MPa)路面沉降为0.86mm。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，对于本发明做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。