关于在矿井底下铺筑冷拌冷铺沥青混合料的施工可行性

一、项目概况

该项目位于蒙西棋盘井煤矿，该矿井深度为地下500米左右；井下巷道路面为旧水泥混凝土路面，厚度不超过30cm，且下部无基层，土质为粉煤灰；由于长期的矿井地下水和平时养护水破坏路面，且长期受重载车辆和大型机械设备碾压，导致部分路面凹凸不平，行车颠簸；损坏严重路段水泥混凝土路面板块断裂，出现凹槽、沉陷、翻浆等病害，相中影响了矿井的生产，具体表现有：职工上下班、货物运输、安全检查、矿井防尘等方面。

二、施工案例

 辅运下山巷道总长2235米，巷道整体坡度高低起伏较多，2021年10月进行了该矿井底下首条沥青路面铺设，现已投产使用近一年半时间，目前尚未发现任何质量问题，并于2022年12月进行了第二条全长1980米的沥青路面铺设，其中500米为软地基路面，未进行水泥混凝土硬化处理。截止目前，投产使用两个月左右，也没有发现任何质量问题。

三、BMH冷拌冷铺沥青混凝土

蒙西棋盘井煤矿两条沥青路面的铺筑均采用BMH冷拌冷铺沥青混合料铺设；BMH冷拌冷铺沥青混合料是通过一定的技术措施，在石料无需加热的情况下（石料干燥率必须达到85%以上）通过技术手段在150℃～160℃的基质沥青中加入一定量的BMH冷拌冷铺沥青添加剂，来完成石料与沥青的裹覆，从而使其达到路用效果。

BMH冷拌冷铺的机理：

BMH冷拌冷铺添加剂是一种羟基环烷烃类的有机和无机高分子聚合物组成的材料，是通过独特设计的表面活性剂，在增强剂（无机盐）、增粘剂（石油树脂）、抗水剂（聚氨酯）、稳定剂（高聚物塑化剂）、挥发物（有机溶剂）等材料的共同作用下，改变了沥青短暂的动力粘度，从而提高了较低温度下的拌合性能。BMH冷拌冷铺添加剂是通过以上有机、无机的链式反应组成的一种混合液体。

  催化剂加入前 →→→发生催化反应 →→→ 添加剂塑化

BMH冷拌冷铺的原理：

第一阶段为物理反应，是由有机溶剂将沥青动力粘度降低，通过调整混合料的级配达到很好的和易性，使其制造混合料和施工便宜。第二阶段为化学反应，沥青在增粘剂和增强剂的共同作用下，利用沥青的密度差和温度差结合成一体，将有机溶剂隔离出去，使有机溶剂不在沥青中起很大作用，从而使沥青恢复很强的粘度。第三阶段为化学反应，沥青粘度恢复后，强度还是很低，这时抗水剂和稳定剂共同作用，和空气中最稳定的物质氮分子起反应，使其沥青开始塑化，从而增强混合料的聚合力和应变力。

反应结束后，使沥青改变原有的特性，使其高温不变型，低温不开裂。因此使用BMH冷拌冷铺添加剂拌合的沥青混合料具有很好的耐受性，提高了路面的使用寿命，做到了高温路面无车辙，低温路面不开裂。

四、沥青混凝土路面和水泥混凝土路面的对比

4、1 性能对比：

    4、1、1 水泥混凝土的优缺点

水泥混凝土路面的优点：水稳定性较高，强度高，稳定性好，无老化现象，耐久性好，利于履带式车辆通行，夜间行车效果好，使用初期养护费用少。水泥混凝土是无机胶凝材料，即耐老化，无污染。

水泥混凝土路面的缺点：刚性路面模量很高，反弹颠簸大，荷载、温度、干湿变形较大，设置的接缝很多，接缝极易破坏。刚度大，同时带来减振效果差，噪声较大，影响路面的舒适性。同等平整度时的舒适性明显性比沥青路面差。在交通量大、重载车多的路面上，对基层的抗冲刷性要求较高，否则将在接缝部位出现错台和啃边，造成路面行车颠簸。水泥路面不适应于基层和路基大变形和不均匀沉降的软基、长期浸水路段。要求更加稳固的路基和基层支撑条件。水泥路面强度高，即使断板破损，硬度仍然很大，在缺乏修复新材料和机械时，维修较为困难，不可小面积修补，如有坏掉的路面，需整块铲掉重修铺设。

4、1、2  沥青混凝土的优缺点

沥青混凝土的优点：具有足够的强度，能承担繁重的交通量；表面平整、坚实、无接缝、无扬尘、不反光，保证快速行车；具有一定的变形能力，对汽车的冲击力有缓冲作用，能减少噪音减少机件磨损，运输费用低维修方便，养护成本低，可进行小面积维修；防水性能好，保证路基稳定；经久耐用，使用时间较长；施工可采用机械化施工，完工后就可以通车；无车辙、无拥包、无裂纹。

沥青混凝土的缺点：综合使用成本较高，抗水性比水泥路面稍弱，容易因地基沉降而出现裂纹。

4、2  成本对比：

水泥混凝土的使用成本：水泥混凝土按照厚度25cm计算，每平方摊铺成本约210元/㎡。

沥青混凝土的使用成本：BMH冷拌冷铺沥青混凝土按照厚度10cm计算，每平方摊铺成本约380元/㎡。

五、产品报告

5、1  BMH冷拌冷铺阻燃报告

5、2  BMH冷拌冷铺沥青混合料检测报告

五 成本核算

1、普通热拌沥青混合料使用成本

      普通热拌沥青混合料按照铺设厚度10cm计算，每平方摊铺成本大约为290元/平米。

2、冷拌冷铺沥青混合料使用成本

       冷拌冷铺沥青混合料采用矿用防爆设备施工，按照铺设厚度10cm计算，每平方摊铺成本大约为380元/平米。