论文FRT生物酶新型筑路技术在井工煤矿应用是大学硕士与本科生物酶毕业论文开题报告范文和相关优秀学术职称论文参考文献资料下载，关于免费教你怎么写生物酶治尿道炎靠谱吗方面论文范文。
摘 要：FRT是一种适用于粘土基土壤的新型筑路材料（以下简称“FRT”）,该材料中的表面活性剂、电解质、催化酶等和土壤中的粘土成分作用,可将土壤中的束缚水转变为自由水排出,并通过粘土将土壤颗粒、砂石等緊密粘结在一起,使粘土不再吸水,从而达到地面硬化效果.FRT已在露天煤矿成功实践,实践效果表明,道路路面平整、强度高、成本低,且节能环保.露天煤矿的道路和井工煤矿的地坪在功能上是相同的,文章结合FRT在露天煤矿的成功应用,探讨该技术在井下的应用条件及发展前景.
关键词：FRT；生物酶；地坪；井下
中图分类号：TD823 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）36-0140-02
前言
井工煤矿地坪是矿井建设、生产的重要基础项目之一,特别是在使用无轨脚轮车辅运系统矿井中尤为重要,直接影响到矿井的安全生产和高产高效.而随着矿井开采技术的发展,无轨脚轮车辅运系统在煤矿应用更加广泛,如神华宁夏煤业集团公司现有生产矿井15座,其中使用无轨脚轮车辅运系统的矿井10座,这对井下地坪如何快速施工、降低成本、同时保证强度等有了更高的要求.
FRT是一种适用于粘土基土壤的生物酶新型筑路材料,材料中的表面活性剂、电解质、催化酶等和土壤中的粘土成分作用,可将粘土中的束缚水转变为自由水排出,并通过粘土将土壤颗粒、沙石等紧密粘结在一起,使粘土不再吸水,克服了粘土带有负电荷而导致亲水性强的缺点,达到路面硬化的效果.
该技术已在神华露天煤矿、加拿大哥伦比亚煤矿成功应用.
本文详细介绍FRT新材料工作原理及在露天煤矿应用情况,同时归纳井工煤矿地坪施工及使用的特点,对井工煤矿地坪采用FRT新材料、新工艺进行分析和探讨.
1 FRT及其施工工艺
1.1 FRT简介
FRT添加到粘土基土壤中,能够增加土壤密实性,减少土壤基质中的水分.FRT主要由离子溶液、表面活性剂及多种酶的混合物组成,在道路施工 同作用于土壤中的粘土成分,同未经FRT处理过的土壤相比,土壤密度加大.使粘土颗粒排列更整齐,粘结性更强,进而显著改善道路磨耗性和承受力等指标.
1.2 工作原理[1]
粘土颗粒带负电,因此极性水分子中带
图1 FRT材料对粘土分子的作用
正电的部分会被带负电的粘土颗粒吸引,在粘土矿物和极性水之间形成弱离子键（即扩散双层）,这一机制使有自由水存在的粘土基土壤发生膨胀强度降低[2].扩散双层的厚度取决于粘土矿物和孔隙水之间的化学作用过程,因此改变两者间的化学反应过程能够降低扩散双层的厚度[3].
FRT中的表面活性剂在土壤稳定过程中能发挥双重作用.它能暂时降低表面张力和水的粘度,有利于压实过程.这种润滑效果有利于土壤的分布,使其孔隙减小.如图1所示,同时表面张力的减小也降低了土壤达到最佳压实效果时对水含量的要求.
高压实度和分布式土壤结构的联合作用降低了土壤的渗透性,极大提高了土壤强度.最终加强压实土的硬化和固化,从而使处理后的道路表面强度更持久.这一过程大多发生在前5～7天,持续一月左右.
孔隙比的降低也有助于提高粘土的胶粘力和粘土分子间的范德华力[3].这些联合作用的可防止粘土颗粒再吸水而导致土壤强度的降低,使压实土更加稳定[4],如图2所示,因此路面承载力加强.
使用前 使用后
图2 使用FRT前后土壤结构对比
2 FRT在露天煤矿应用案例[4]
2014年神华北电胜利露天煤矿成功将FRT筑路技术应用到矿山道路上.该段道路长度为10km,利用“就地取土筑路”的方法,即通过筑路设备就地将矸石道路底板翻松,翻松深度为400mm,同时将矸石粒度破碎至30mm以下,再将FRT筑路材料和水按比例混合后的溶液喷洒至路面,按照喷洒、翻松、再喷洒的顺序反复施工3遍,最后使用筑路机械进行道路平整压实,让路面达到最佳的压实程度.经过1年的使用,该道路运行效果良好,路面平整度、强度等指标均满足220吨级卡车满载通过,道路抑尘效果良好.
2.1 成本
胜利煤矿采用“就地取土筑路”法,路面宽度10m,矸石铺设厚度400mm,每公里道路成本为71.48万元.
表1 每立方成本
2.2 FRT道路路面强度
达到C25混凝土同等强度.
2.3 FRT道路使用寿命
一般为7年左右.
该道路就地取材,降低成本,路面强度满足车辆通行,保证了行车安全,对控本降耗、节能环保等工作有着重大意义.
3 井下应用FRT分析
3.1 地坪材料（矸石）
神华宁煤集团宁东矿区主要为砾岩、泥岩、粉砂岩、细砂岩、粗砂岩为主,各项指标符合FRT 筑路技术指标要求.矿井可将掘进矸石破碎后,和FRT溶液搅拌形成混合料,用于井下铺设地坪.此方法可大大提高矸石利用率,减少矸石外排量,降低对环境的影响.
3.2 适用的巷道类型
（1）主要开拓巷道
主要开拓巷道为全矿井服务,服务年限均在10年以上,FRT道路的使用平均寿命仅7年,因此无法使用.
（2）回采巷道及临时巷道
回采巷道,即工作面运输顺槽和回风顺槽,该巷道仅为工作面服务,最多可服务2个工作面,平均服务时间仅有几个月,符合FRT道路的服务年限.回采巷道内行驶的胶轮车：一是专用车辆,此类车辆吨位大,运行时间短,使用频率低,仅在工作面安装、回撤期间运送液压支架、采煤机等大型设备；二是日常运送人员、材料车辆,车辆吨位小,使用频繁.FRT强度可达到C25混凝土强度,可满足车辆行驶.
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