CSPB20T防爆柴油機(jī)濕式混凝土噴射車在煤礦井巷施工中的應(yīng)用

胡廣正

摘要：本文結(jié)合山西省興縣縣城斜溝煤礦具體實(shí)際情況，在分析了工程概況和施工技術(shù)特征的基礎(chǔ)上，就混凝土噴射車噴漿施工的相關(guān)準(zhǔn)備工作以及施工安全技術(shù)方案進(jìn)行了詳細(xì)的探討，以供參考。

關(guān)鍵詞：防爆柴油機(jī)；混凝土噴射車；噴漿施工；安全技術(shù)

1 工程概況

斜溝煤礦位于山西省興縣縣城北直距 20km 處，行政區(qū)劃隸屬于興縣魏家灘鎮(zhèn)和保德縣南河溝鎮(zhèn)管轄，隸屬于山西西山晉興能源有限責(zé)任公司，礦井生產(chǎn)能力 1500萬噸，為全國在建特大型現(xiàn)代化礦井，該礦采用斜井、立井綜合開拓方式，布置一號(hào)主斜井井筒、二號(hào)主斜井井筒、一號(hào)副斜井井筒、二號(hào)副斜井井筒、一號(hào)回風(fēng)斜井井筒、一號(hào)回風(fēng)立井井筒共六條井筒。

2施工技術(shù)特征

二水平北翼大巷延伸，巷道為矩形斷面。巷道采用錨桿、錨索、金屬網(wǎng)、噴射砼聯(lián)合支護(hù)的方法進(jìn)行支護(hù)。二水平北翼輔運(yùn)大巷延伸：掘進(jìn)寬度5840mm，掘進(jìn)高度3920mm，凈寬度5600mm，凈高度3500mm，掘進(jìn)斷面S=22.89m2，凈斷面S=19.6m2。二水平北翼回風(fēng)大巷延伸：掘進(jìn)寬度5840mm，掘進(jìn)高度4220mm，凈寬度5600mm，凈高度4000mm，掘進(jìn)斷面S=24.64m2，凈斷面S=22.4m2。噴漿厚度為120mm，噴射混凝土強(qiáng)度C25。

3施工準(zhǔn)備及施工方案

（一）噴漿施工

1、噴漿施工用料采用地面自動(dòng)上料系統(tǒng)配料，用JC4防爆混凝土攪拌運(yùn)輸車運(yùn)送至施工地點(diǎn)。

2、噴漿前，對煤層裂隙發(fā)育及片幫處，采取找盡活矸危石，鋸掉原支護(hù)錨桿，在距原支護(hù)錨桿200mm位置重新補(bǔ)打錨桿、掛網(wǎng)，然后進(jìn)行噴漿成巷并保證達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

3、因煤層裂隙發(fā)育，對局部掉頂處采用搭設(shè)偽頂?shù)氖┕し椒ㄟM(jìn)行施工，首先對掉頂區(qū)域進(jìn)行噴漿以達(dá)到設(shè)計(jì)厚度，然后采取層層打設(shè)錨桿、鋪設(shè)金屬網(wǎng)噴漿補(bǔ)平方法與兩幫噴平。

4、準(zhǔn)備好施工所需的工具、材料；

5、施工前所有作業(yè)人員必須學(xué)習(xí)本措施。

4 CSPB20T防爆柴油機(jī)濕式混凝土噴射車噴漿工藝

（一）工藝原理

濕式噴漿工作原理是將水泥、骨料、水和外加劑等按設(shè)計(jì)配合比經(jīng)強(qiáng)制式攪拌機(jī)攪拌均勻后，利用混凝土運(yùn)輸罐車運(yùn)送至噴射地點(diǎn)加入噴漿車，通過噴漿車輸送泵將稠密流料泵送至噴頭處，與手動(dòng)配比摻量控制的液體速凝劑混合，再用高壓空氣進(jìn)行噴射的一種方法。

（二）施工工藝操作要點(diǎn)

機(jī)械手濕噴C25混凝土配合比

1）、配合比設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范

根據(jù)TB10424-2010《鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，噴射混凝土水膠比不大于0.50，膠凝材料用量不小于400kg/m3，粗骨料最大料徑不大于12mm，細(xì)骨料細(xì)度模數(shù)應(yīng)大于2.5。

2）、配合比

按此配合比進(jìn)行拌制，保證混凝土坍落度為8-12cm，混凝土粘聚性良好，混凝土拌合物性能符合施工要求。

2.2.2濕噴工藝操作要點(diǎn)

1）、噴射順序

噴射應(yīng)先墻后頂，從下至上、以S曲線移動(dòng)進(jìn)行噴射。

2）、噴射角度

噴射時(shí)，噴頭應(yīng)保持與受噴面垂直。噴射交角過小將增加混凝土的回彈率，降低噴射密實(shí)度；垂直于巖面噴射時(shí)，連續(xù)的混凝土“稀薄流”對反彈物有二次嵌入作用，可以降低回彈率，增加一次噴射厚度。

3）、噴射距離

由于濕噴要求的風(fēng)壓較大，如果噴頭距受噴面太近，高壓風(fēng)會(huì)將剛“附著”在受噴面上的混凝土吹掉，使混凝土的回彈量增大。噴頭距巖面的距離為1.5m-2.0m。

4）、噴射混凝土作業(yè)

噴射混凝土回彈在剛噴射時(shí)最大，當(dāng)巖面噴厚達(dá)到2～3cm 后，回彈最小，且穩(wěn)定，當(dāng)噴射到附著在巖面的混凝土滑落、流淌時(shí)，一次噴厚達(dá)到最大，此時(shí)不能再繼續(xù)噴射，應(yīng)等噴射混凝土初凝后方能進(jìn)行復(fù)噴。

5）、堵管處理

噴射施工中極少發(fā)生堵管，若發(fā)生時(shí)應(yīng)立即關(guān)閉機(jī)械及計(jì)量泵，關(guān)掉輸送風(fēng)，拍打軟管，并倒掉管內(nèi)存留混凝土，堵管處理完成后應(yīng)先加水噴射洗管，確保管路暢通無誤后才能進(jìn)行再次噴射施工。

6）、混凝土坍落度要求

骨料最大粒徑小于12mm，否則會(huì)因阻力過大無法順利噴出而沖掉噴嘴處塑料噴頭而短時(shí)中止施噴，影響工效；混凝土坍落度宜為8～12cm。

7）、工作風(fēng)壓、風(fēng)量

工作風(fēng)壓宜為0.35～0.6MPa，工作風(fēng)壓的選擇與混凝土的和易性有關(guān)，和易性越好，工作風(fēng)壓較小，反之偏大。風(fēng)壓調(diào)整應(yīng)根據(jù)工作面距離，確保得到合適的混凝土出口速度，實(shí)際施工中應(yīng)根據(jù)混凝土和易性、風(fēng)壓穩(wěn)定性影響進(jìn)行調(diào)整，以保證噴射混凝土在噴射口形成連續(xù)噴射、無流淌、并使得噴射混凝土能以合適速度垂直射向受噴面。噴射側(cè)墻時(shí)風(fēng)壓應(yīng)在0.4MPa，噴射拱頂時(shí)應(yīng)在0.5MPa。

8）、巖面整潔度

對于較臟巖面，先用高壓風(fēng)或水清洗受噴面，提高混凝土與巖面的黏結(jié)力以達(dá)到噴射最佳效果。欠挖超標(biāo)過多的先行局部處理。對于滲水巖面，一般情況下濕噴可以將滲水封住，對于滲水較嚴(yán)重，形成水流時(shí)就需要打排水孔、掛防水板，然后進(jìn)行噴護(hù)作業(yè)。

9）、噴射層厚度

一次噴射層太厚，將影響噴射效果和質(zhì)量。邊墻一次噴射混凝土厚度控制在7-10cm，拱頂控制在5-6cm，并保持噴層均勻，頂部噴射混凝土?xí)r，為避免產(chǎn)生落料現(xiàn)象，兩次間隔時(shí)間宜為2-4h。

10）、速凝劑摻量

摻量過大導(dǎo)致回彈增大，混凝土噴層密實(shí)性變差；摻量過小導(dǎo)致噴層流淌下墜形成微裂紋或掉塊。因此須在進(jìn)行噴射混凝土作業(yè)時(shí)嚴(yán)格控制其摻量，以達(dá)到質(zhì)量控制和節(jié)省成本的目的。一般頂部部分速凝劑摻量較邊墻部分稍大，且噴射速度也相應(yīng)較慢。

11）、維修、保養(yǎng)

噴射結(jié)束后，應(yīng)將噴漿機(jī)升井或不影響正常施工的其他地點(diǎn)，按操作堆積對機(jī)器進(jìn)行維護(hù)、保養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)

[1] 陳新銳.PS6I-J型濕式混凝土噴射機(jī)的應(yīng)用與研究[J].江西煤炭科技，2016（04）：40-41.

[2] 雷建中.噴漿臺(tái)車改造后在超長距離混凝土噴射施工中的應(yīng)用[J].四川水力發(fā)電，2013，32（05）：44-46.

（作者單位：中煤第五建設(shè)有限公司第一工程處）