在我国，锚喷支护是煤矿井下工程的一项重要的支护技术，具有施工简单，支护速度快，经济等优点。回弹量大，粉尘浓度高是目前国内喷射混凝土技术亟待解决的技术难题。国内外研究表明，在喷射混凝土中掺入混凝土外加剂，不仅能提高混凝土的强度，节约水泥用量，降低材料消耗，而且能显著减少产尘量，降低回弹率。本文以普通硅酸盐水泥为基体，研究了四种类型的喷射混凝土复合外加剂，藉由水泥净浆凝结时间和水泥砂浆抗压强度测试，描述了各外加剂组分在水泥水化硬化过程中的作用和在降低回弹率和粉尘浓度方面的贡献。通过现场试验优选出膨润土型外加剂作为进一步研究对象，分析各组分掺量、温度、水灰比和水泥品种对水泥水化过程的影响，并辅以SEM、IP等微观测试手段，探讨了新型外加剂在水泥水化过程中的物理和化学变化以及其对降低回弹和粉尘的作用机理。研究结果表明，在水灰比0.4的情况下，新型外加剂掺量10％时，可使水泥净浆在3min内初凝，10min内终凝，1d，3d，28d的抗压强度分别为9.13MPa，17.77MPa和28.42MPa。28天的抗压强度比为91.1％，强度损失小于10％，符合国家标准对一级外加剂的要求。在济宁矿业集团公司运河煤矿和阳城煤矿两地进行的现场喷射试验证明：新型喷射混凝土复合外加剂对于降低锚喷粉尘浓度及降低回弹方面要优于现场目前所用的J-85速凝剂，降低粉尘浓度11.4％，降低回弹率30.5％，是一种性能良好的外加剂，其推广应用前景非常广阔。通过SEM和IP分析等微观测试手段，探讨了新型外加剂作用机理。添加膨润土后的水泥净浆中形成了氢键，提高了体系的粘结性，对后期强度发展有利；J-85速凝剂加速混凝土凝结的主要机理就是在碱性条件下，使铝酸盐和石膏结合，阻碍水泥颗粒周围的硫铝酸钙即钙钒石的生成，从而使水泥迅速凝结；聚丙烯酸通过改变水泥浆体中羟基的浓度从而提高水泥试块初期强度。新型外加剂的加入还能促使水泥水化过程更加彻底，通过影响钙钒石的形成从而影响混凝土后期强度的发展。