關(guān)于開拓巷道中降低噴射混凝土回彈率若干見解

楊歡

摘 要：錨索網(wǎng)噴支護(hù)是井工煤礦開拓巷道施工中廣為應(yīng)用的一種方式。但在噴射混凝土過(guò)程中回彈率較高，材料浪費(fèi)嚴(yán)重。為此降低噴射混凝土回彈率對(duì)于節(jié)支降成、縮短工期，提高經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義。

關(guān)鍵詞：噴射混凝土 回彈率 回彈料

一、導(dǎo)致噴射混凝土回彈料居高不下的原因

1、混凝土混合料在運(yùn)輸、裝卸、攪拌、上料環(huán)節(jié)中都會(huì)產(chǎn)生回彈料的流失和浪費(fèi)，其中以攪拌和上料環(huán)節(jié)中最為嚴(yán)重。在上料過(guò)程中作業(yè)人員為節(jié)省時(shí)間而不按操作規(guī)程中相關(guān)規(guī)定進(jìn)行攪拌作業(yè)，隨后噴射混凝土作業(yè)結(jié)束后沒有及時(shí)清理噴射機(jī)導(dǎo)致混合料錯(cuò)過(guò)最佳回收時(shí)間而失效。

2、噴射機(jī)在使用過(guò)程中由于維修管理不善，如磨砂片磨損形成間隙造成漏氣產(chǎn)生大量粉塵，還有排氣孔也向外排出粉塵以及噴射機(jī)加工質(zhì)量不好、密封不嚴(yán)，上料漏斗較高。

3、噴射速度快，一般80—100m/s時(shí)其噴射到巷壁上時(shí)，特別是光爆不理想時(shí)、巷道成型不好、表面凹凸不平產(chǎn)生碰撞沖擊漩渦。

4、操作上的不當(dāng)，如風(fēng)壓忽高忽低、噴射距離時(shí)遠(yuǎn)時(shí)近、輸料管過(guò)長(zhǎng)、噴射角不適以及不能及時(shí)調(diào)整水灰比等。

總之，噴射混凝土產(chǎn)生回彈既有工藝上的問(wèn)題，也有設(shè)備和操作上的問(wèn)題。其影響因素是多方面的，因此必須采取綜合措施。

二、降低回彈率的綜合措施

因此，結(jié)合興安煤礦現(xiàn)有的噴射混凝土工藝和方法的基礎(chǔ)上主要采取以下綜合措施。

1、潮料，使混合料充分預(yù)濕。潮料是介于干法噴射混凝土和濕法噴射混凝土之間的一種噴射方法。它是將沙子、石子預(yù)先加水澆透，使其達(dá)到飽和狀態(tài)，此時(shí)一般沙子含水率在5%左右、石子含水率在4%左右，在井下存放10個(gè)小時(shí)以上，再與水泥攪拌成潮料而后加入噴射機(jī)中進(jìn)行噴射。由于混合料在噴嘴加水前已充分預(yù)濕，沒有水泥顆粒存在，再?gòu)膰娮焯幯a(bǔ)充加水。這時(shí)噴出料流均勻、穩(wěn)定、不離析，骨料在混凝土中分布均勻，無(wú)干料和松散夾層存在。因此回彈少、粉塵低。為了及時(shí)掌握潮料中的含水率，在井下將潮料以手能捏成團(tuán)、松手又散開、嘴吹無(wú)灰飛為準(zhǔn)的簡(jiǎn)單方法確定。

2、加強(qiáng)人工拌料的環(huán)節(jié)，根據(jù)井巷工程中水泥：細(xì)沙：石子質(zhì)量配比1：2：2的標(biāo)準(zhǔn)要求作業(yè)人員一人往礦車卸下一鍬水泥、另一人按照一鍬細(xì)沙→一鍬石子→一鍬細(xì)沙→一鍬石子的流程卸下砂石料。然后由卸水泥人員按照速凝劑摻雜量為水泥量的3%向混合料中添加并均勻攪拌。然后反復(fù)按照綜上所述流程進(jìn)行操作直至完成混凝土的攪拌工作。

3、為減少噴射混凝土的回彈量，一般應(yīng)在噴射混凝土中加入少量的速凝劑。根據(jù)實(shí)踐證明紅星1型（雞西速凝劑廠）摻雜量在2.5%-3.5%時(shí)效果最佳。

4、減少骨料直徑，降低工作風(fēng)壓。骨料粒徑越大，要求噴射速度越高，則風(fēng)壓就需要增加，自然回彈率就越高。因此骨料合理顆粒級(jí)配如下表。

5、使用潔凈水質(zhì)、增加配水時(shí)間。在噴嘴前加1個(gè)300—500mm的的噴頭（即攏料管）對(duì)減少回彈量也效果顯著。

6、適宜的風(fēng)壓和噴距離，加強(qiáng)操作技術(shù)，噴射機(jī)在工作風(fēng)壓大小不僅影響回彈，而且對(duì)噴射混凝土的強(qiáng)度及堵機(jī)、堵管也有一定的關(guān)系。另外，風(fēng)壓大小和輸料管長(zhǎng)度與噴射距離有關(guān)，當(dāng)輸料管長(zhǎng)度20-40m、噴距1m左右時(shí)，風(fēng)壓在1.2-1.4kg/cm2時(shí)效果較好。

7、光面爆破是噴射混凝土的基礎(chǔ)。巷道成型好、巷壁平整光滑，有利于減少回彈。通過(guò)理論計(jì)算確定周邊眼距為250-300mm時(shí)并且光面爆破后，眼痕率在50%以上時(shí)頂幫超挖不大于150mm、圍巖上沒有明顯的炮震裂縫，頂幫浮石較少時(shí)爆破效果較好。同時(shí)將受噴面上松軟、破碎部分清理干凈，隨后用高壓水沖洗受噴巖面的浮塵、巖屑。再用高壓風(fēng)對(duì)巖面及時(shí)噴掃以最大程度的風(fēng)干巖面水分。避免巖面過(guò)潮造成混凝土回彈量增大。

8、適當(dāng)調(diào)整噴射混凝土的方向與水平夾角的關(guān)系，加強(qiáng)一次噴射平均厚度也是降低回彈率的一項(xiàng)舉措。

實(shí)踐表明在不摻雜速凝劑時(shí)，噴頭與水平面夾角成-30°時(shí)噴射厚度10-14mm；噴頭與水平面夾角成0°時(shí)噴射厚度8-10mm；噴頭與水平面夾角成30°時(shí)噴射厚度5-8mm；噴頭與水平面夾角成60°時(shí)噴射厚度4-6mm；噴頭與水平面夾角成90°時(shí)噴射厚度3-5mm。因此噴嘴對(duì)受噴面做順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，一圈壓半圈縱向蛇形移動(dòng)，旋轉(zhuǎn)半徑20-30cm，噴頭與受噴面保持1m距離以大大降低噴射混凝土的回彈率。

三、噴射作業(yè)及養(yǎng)護(hù)若干規(guī)范

1）開始作業(yè)時(shí)，先給風(fēng)再送電，當(dāng)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)正常后再給水給料；作業(yè)結(jié)束時(shí)，先停料再停電，最后停風(fēng)停水。

2）供料應(yīng)均勻連續(xù)。機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，料罐內(nèi)應(yīng)保持足夠的存料。

3）噴射順序。噴射應(yīng)分段、分部、分塊、分層進(jìn)行，現(xiàn)補(bǔ)平坑洼部分，按先墻后拱、自下而上進(jìn)行噴射，若有鋼筋網(wǎng)則先噴與巷壁間隙部分。噴射混凝土分層進(jìn)行，一次噴射厚度根據(jù)噴射部位和設(shè)計(jì)厚度而定，拱部宜為30-50mm，邊墻為40-60mm，后噴層應(yīng)在先噴層終凝后進(jìn)行，若終凝后或間隔一小時(shí)后噴射受噴面應(yīng)用高壓風(fēng)水清洗干凈。噴射混凝土表面應(yīng)密實(shí)、平整、無(wú)裂縫、脫落、漏噴、空鼓、滲漏水現(xiàn)象，不平整度允許誤差±5cm。

4）噴射機(jī)的風(fēng)壓嚴(yán)格控制在0.1——0.7MPa范圍內(nèi)，從拱腳到邊墻腳風(fēng)壓由高到低，拱部的風(fēng)壓為0.4——0.6MPa，邊墻風(fēng)壓0.3——0.5MPa。

5）噴射作業(yè)完畢后應(yīng)在噴射混凝土終凝2個(gè)小時(shí)后進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，保持噴射面濕潤(rùn)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于14天。

四、結(jié)語(yǔ)

為確保巷道噴射支護(hù)工程質(zhì)量，在噴射混凝土施工過(guò)程中減少回彈率，從而減少原材料的浪費(fèi)，結(jié)合影響回彈率的若干原因，施工控制中以下幾點(diǎn)可供參考。

1、人員方面，工人責(zé)任心較差，對(duì)回彈不夠重視。可通過(guò)小班班前會(huì)議明確施工注意事項(xiàng)和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)責(zé)任心教育。組織學(xué)習(xí)提高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化意識(shí)，認(rèn)識(shí)到降低回彈率的重要性。

2、設(shè)備方面，每天要求維修人員檢查并檢修清理現(xiàn)有施工設(shè)備，確保滿足施工要求。

3、嚴(yán)格控制混凝土配合比并進(jìn)行相關(guān)檢驗(yàn)，檢驗(yàn)合格后的骨料在運(yùn)輸鏟運(yùn)過(guò)程中應(yīng)避免二次污染（泥水摻雜）。秋冬時(shí)分骨料沙子提前進(jìn)入井下儲(chǔ)存，避免骨料砂石溫度過(guò)低而影響混凝土。

4、噴射方法，噴射人員熟練程度會(huì)直接影響到噴射混凝土的施工質(zhì)量，同一位置噴射面積過(guò)大、風(fēng)水壓未調(diào)整最佳狀態(tài)即開始噴射作業(yè)。對(duì)此應(yīng)通過(guò)操作培訓(xùn)并結(jié)合熟練射手加以指導(dǎo)，使其掌握最佳噴射方法。

因此在現(xiàn)有施工條件下，只要在單項(xiàng)措施的基礎(chǔ)上堅(jiān)持成熟經(jīng)驗(yàn)和健全組織、完善規(guī)章制度，回彈料會(huì)明顯下降。要做到這些并不難，不需要增加多少費(fèi)用，在原有的基礎(chǔ)上就能實(shí)現(xiàn)。通過(guò)上述綜合措施，噴射混凝土的回彈率將顯著降低。

參考文獻(xiàn)：

[1]胡湘宏，巷道施工技術(shù)，2005年8月第1版 2011年1月第8次印刷

[2]艾新春 藏志剛 宮旭，噴射混凝土現(xiàn)場(chǎng)回彈率試驗(yàn)分析，

1002——0624（2016）08—0056—03

作者簡(jiǎn)介：

楊 歡 （1988.12——），男，2013年畢業(yè)于黑龍江科技大學(xué)采礦工程系，現(xiàn)在龍煤鶴崗礦業(yè)公司興安煤礦四開拓區(qū)從事技術(shù)工作。