Файл: Кравченко Г.И. Облегченные крепи вертикальных выработок.pdf

срок схватывания менее 1 мин. Почти столь же эффек­ тивен сухой алюминиевый спек и его раствор [26]. Из­ вестно, что с увеличением В/Ц возрастают и сроки схва­ тывания раствора, особенно значительно при В/Ц более 0,45—0,50. Следовательно, для крепления обводненных поверхностей, помимо добавок, следует применять смеси,

стого кальция и хлорного железа

обеспечивающие высококачественную укладку мате­ риала при минимальном В/Ц с повышенным содер­ жанием цемента и крупного заполнителя [.26]. Прак­ тическую проверку возможности крепления обводнен­ ных поверхностей выполнили на стенде, имитирующем поверхность выработки и обводняемом с помощью пер­ форированной трубы, Замер интенсивности обводнения и отбор образцов производили с помощью специальных приборов (см. рис. 35 и 36).

Результаты опытов по креплению обводненных по­ верхностей с применением временного водоотвода (на стенде — включением обводнения через определенное время после нанесения крепи) представлены на рис. 47.

Из рис. 47 видно, что при интенсивности обводнения 0,5 и 7 л/мин -м устройства временного водоотвода можно убирать уже через 45—50 мин без ущерба для проч­ ности крепи. Различия в разрушающем воздействии обводнения в 2 и 7 л/мин-м объясняются тем, что в

4:99

первом случае оно носило струйчатый характер, а во втором — сплошной завесы.

ского завода), поверхности с интенсивностью обводнения до 5 л/.мин-м можно крепить при отводе воды на 25—30 мин. Применение фтористого натрия предпочти-

Рис. 47. График зависимости степени разрушения набрызгботома от времени действия водоотвода при использовании совместных ускорителен схватывания (5% от веса портландцемента марки 500): СаС12 и CaS04 (а) и FeCl3 и СаС12 (б) при интенсивности обводнения, л/мин • м:

I — 0,5; 2 — 2; 3 — 7

тельнее, поскольку раствор спека требует особого при­ готовления, наличия герметического бачка, а также часто засоряет отверстия в распределительной втулке сопла.

На обводненные поверхности удается нанести набрызгбетон и без добавок — ускорителей твердения и с добавками. Материал частично смывается в процессе нанесения. Но в первом случае по окончании крепления беспрерывно вымывается цемент, осыпаются щебень и песок, вода, попадая между стенкой и слоем набрызгбетона, вызывает его интенсивное обрушение, а во-вто- ром — через 7—8 мин при жирных и 4—5 мин при тощих составах, видимо, с началом схватывания вымы­ вание цемента прекращается.

Результаты крепления обводненных поверхностей с применением ускорителей схватывания приведены в табл. 14.

100

Т а б л и ц а 14

Поверхность набрызгбетона (рис. 48), не подвергае­ мого и подвергаемого размыву при нанесении, различна: в первом случае она сравнительно ровная, во-втором имеет следы многочисленных нарушений (подмытые и торчащие кусочки щебня, углубления от выпавшего за­ полнителя, следы концентрированных потоков воды). Несомненно, верхние слои (на глубину 1—2 см) такого набрызгбетона ослаблены. Чтобы это не сказывалось на общей прочности покрытия, необходимо в таких случаях принимать его толщину с соответствующим запасом.

При использовании совместной добавки ускорителей твердения СаСЬ и FeCl3 по 5—7% возможно крепление

2 л/мин-м крепление набрызгбетоном неэффективно даже при использовании наиболее эффективных ускори­ телей твердения. В этом случае необходимо применение временного водоотвода.

Результаты изучения эффективности фтористого нат­ рия и раствора спека представлены в табл. 15, из которой видно, что эти добавки вполне пригодны для закрепления поверхностей с интенсивностью обводнения до 4—5 л/мин -м.

Рассмотрим результаты опытов по креплению поверх­ ностей, фильтрующих воду (интенсивность фильтрации

101

П р и м е ч а н и е . Толщина наносимого иабрызгбетона 4—8 смСодержание добавок-ускорителей в смеси: фтористого натрия 3%; раствора спека 4% от веса цемента.

воды в баке. Добавка — фтористый натрий. Состав сухой смеси Ц : П : Ш = 1 : 1 : 1 по объему (1 : 1,47 : 1,24 по весу). Результаты опытов приведены в табл. 16.

Успешное закрепление фильтрующей поверхности при использовании фтористого натрия и • шлакопортландцемента возможно лишь при интенсивности точечной без­ напорной фильтрации не свыше 2,8 л/ч.

В последние годы ведутся работы по созданию быстросхватывающегося безусадочного цемента (ББЦ) для безопалубочмого бетонирования, получаемого после

103

Т а б л и ц а 16

совместного помола портландцементного клинкера, гли­ ноземистого компонента, гипса и активной минеральной добавки [60].

§ 8. Долговечность крепи

Крепь вертикальной выработки подвергается воздей­ ствию горного давления, шахтных вод, рудничной ат­ мосферы, взрывных работ и т. д. Длительная надежная работа материала и конструкции в таких условиях сви­ детельствует о их долговечности. Отсюда долговеч­ ность — обобщающее понятие, уточняемое частными при­ знаками качества материала (марки по прочности при сжатии и растяжении, по водонепроницаемости и т. д.).

Отдельные положения, касающиеся обеспечения дол­ говечности материала крепи (например, выбор вида цемента и заполнителя при различных агрессивных воз­ действиях), одинаковы для бетона и иабрызгбетона и подробно освещены в работах [59, 96, 97]. Ниже даются краткие сведения о влиянии технологии крепления набрызгбетоном на отдельные характеристики его свойств с позиции долговечности. '

Долговременная прочность иабрызгбетона зависит от вида и количества ускорителя твердения. Его при­ нимают таким, чтобы набрызгбетон не разрушался при нанесении его слоем 5—7 см под воздействием струи и

104