煤礦支護(hù)施工混凝土噴射技術(shù)應(yīng)用

郭 亮

（山西春成煤礦勘察設(shè)計(jì)有限公司，山西太原030010）

經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的全面發(fā)展，對(duì)于我國的礦業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展起到了積極的促進(jìn)作用。煤礦作業(yè)環(huán)節(jié)，需要加強(qiáng)煤礦支護(hù)工作的管理，只有該結(jié)構(gòu)達(dá)到安全性的要求，才能使得煤礦作業(yè)安全性合格。我國的煤礦支護(hù)作業(yè)階段，應(yīng)用最為廣泛的技術(shù)就是混凝土噴射技術(shù)，其有著非常明顯的優(yōu)勢，可以讓煤礦支護(hù)工作更具安全性，還會(huì)產(chǎn)生較高的經(jīng)濟(jì)效益。

1 在煤礦支護(hù)中混凝土噴射技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值

混凝土噴射技術(shù)對(duì)于煤礦支護(hù)領(lǐng)域有著重要的影響，具體可以從以下幾個(gè)方面出發(fā)進(jìn)行分析：第一，可以全面地提升煤礦支護(hù)工作的質(zhì)量與安全。隨著煤礦領(lǐng)域的發(fā)展，濕式混凝土噴射技術(shù)被普遍使用，其可以有效地促進(jìn)混凝土結(jié)構(gòu)抗剪強(qiáng)度提升，可以保證噴射厚度達(dá)到規(guī)定的要求，符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定讓煤礦支護(hù)工作得以有效的實(shí)施，提高總體的施工效果和質(zhì)量。煤礦支護(hù)工作質(zhì)量要想滿足要求，自然巷道施工的安全性就是極為重要的工作；第二，有著非常高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。濕式混凝土噴射技術(shù)的回彈值是很小的，可以減少施工材料的使用，為企業(yè)創(chuàng)造一定的經(jīng)濟(jì)價(jià)值；第三，社會(huì)效益非常高。濕式混凝土噴射技術(shù)的合理使用，可以減少粉塵的產(chǎn)生，保證作業(yè)人員的生命安全，不僅可以提高環(huán)境的質(zhì)量，還具備較高的社會(huì)效益，所以其綜合價(jià)值是非常高的[1]。

2 工程概況

某礦業(yè)集團(tuán)需要建設(shè)一條運(yùn)輸煤的通道，主要應(yīng)用的是輔助水平膠帶項(xiàng)目進(jìn)行煤巷的建設(shè)，膠帶大巷總長度為700m，設(shè)計(jì)使用年限為30年。經(jīng)過本次工程的試驗(yàn)檢測分析，發(fā)現(xiàn)該膠帶大巷在全部施工結(jié)束之后，巷道礦壓的顯示并不明顯，斷面收縮也比較有限，且沒有出現(xiàn)嚴(yán)重的底鼓問題，錨桿頂錨索的運(yùn)行情況良好，并未出現(xiàn)嚴(yán)重的損壞或者拉斷等問題。經(jīng)過詳細(xì)分析發(fā)現(xiàn)，該支護(hù)巷道掘進(jìn)之后強(qiáng)度完全能夠達(dá)到巷道應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)，支護(hù)形式與參數(shù)都能夠達(dá)到合理性的要求。經(jīng)過綜合分析，技術(shù)人員最終確定使用濕式混凝土噴射施工技術(shù)進(jìn)行本次工程的施工。

3 噴射混凝土工藝要點(diǎn)

3.1 施工前準(zhǔn)備

噴射施工正式開始之前，噴射機(jī)的操作人員需要進(jìn)行各個(gè)設(shè)備的檢查，保證電源、供壓風(fēng)、供水等符合要求，且可以正常的運(yùn)行。管道部分達(dá)到通暢性的要求，利用人工攪拌設(shè)備進(jìn)行材料的供應(yīng)，滿足噴射機(jī)的運(yùn)行需要。根據(jù)中、腰線進(jìn)行巷道結(jié)構(gòu)尺寸的檢測，根據(jù)需要先預(yù)埋控制噴射厚度的標(biāo)樁，然后劃線進(jìn)行控制厚度，保證最終噴射施工的質(zhì)量合格。

3.2 噴射作業(yè)

（1）開啟總風(fēng)閥門，并且打開輸送速凝劑的壓力風(fēng)閥門，然后打開速凝劑泵，直到最終將速凝劑從噴口噴出來。

（2）開啟上料機(jī)，保證螺旋上料機(jī)達(dá)到運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)，可以滿足正常工作的需要。

（3）開啟速凝劑輔助風(fēng)閥，保證系統(tǒng)運(yùn)行壓力控制0.3～0.6MPa，然后讓速凝劑可以在噴頭的部位上順利地噴射出來。

（4）保證噴射正常的進(jìn)行，首先是打開速凝劑的輔助風(fēng)閥、總風(fēng)閥，并且將下風(fēng)閥打開到2/3的位置上，上風(fēng)閥全部開啟，保證主封路的壓力達(dá)到0.3MPa，開啟設(shè)備，將制作符合標(biāo)準(zhǔn)要求的材料通入到管道內(nèi)，然后進(jìn)行噴漿作業(yè)。

（5）結(jié)合運(yùn)行的情況，做好風(fēng)壓調(diào)節(jié)，保證噴射速度為0.6～1m/s[2]。

3.3 技術(shù)應(yīng)用

（1）噴漿施工開始前，需要檢查確保斷面、錨索、錨桿等結(jié)構(gòu)達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，一旦存在任何問題及時(shí)處理，達(dá)到要求后才能噴漿。

（2）噴射施工環(huán)節(jié)，保證現(xiàn)場通風(fēng)、照明等基礎(chǔ)條件合格，且鋼筋保護(hù)層厚度為20～40mm。

（3）噴射施工環(huán)節(jié)，分片進(jìn)行作業(yè)，然后進(jìn)行拱頂?shù)捻樞蜻M(jìn)行施工。噴射施工前需要對(duì)于墻根結(jié)構(gòu)部分的浮渣，保證直接和圍巖結(jié)構(gòu)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。

（4）噴漿作業(yè)階段，料斗內(nèi)材料供應(yīng)達(dá)到連續(xù)作業(yè)的要求，噴射更加穩(wěn)定。

（5）正常工作環(huán)節(jié)，避免比較長的部分，比如鋼筋、貼片等進(jìn)入到料倉內(nèi)，否則容易導(dǎo)致機(jī)器發(fā)生損壞事故。

（6）設(shè)備使用的壓縮空氣軟管達(dá)到煤炭行業(yè)的技術(shù)要求，符合國家標(biāo)準(zhǔn)，且達(dá)到連接穩(wěn)定性、牢固性的要求，不會(huì)在施工中出現(xiàn)斷裂或者脫離的問題。

（7）現(xiàn)場施工噪音為85dB（A），需要采取措施降低噪音，以免給人的身體產(chǎn)生不利的影響。盡量地選擇使用噪音比較低的產(chǎn)品和設(shè)備，并且做好噴射機(jī)的維護(hù)與保養(yǎng)，保證作業(yè)時(shí)間控制在合理的范圍內(nèi)。

（8）在設(shè)備煤礦井下作業(yè)環(huán)節(jié)，隨時(shí)了解頂板的運(yùn)行實(shí)際情況，避免出現(xiàn)突然下落或者碎石掉落等問題，保障工作人員的生命安全。

（9）設(shè)備各個(gè)部分連接的電纜完全達(dá)到系統(tǒng)運(yùn)行的要求，且符合國家標(biāo)準(zhǔn)，有質(zhì)量證明文件，沒有任何的缺陷，可以滿足現(xiàn)場施工需要[3]。

（10）輔助水路壓力控制在0.36MPa以下。

（11）對(duì)于管道阻塞的問題，在處理中，應(yīng)該保證合理地清理堵塞的施工材料，確保管道可以正常的運(yùn)行，不會(huì)影響正常的施工。

（12）減速器排氣塞的周邊空間中需要做好清理處理，達(dá)到通暢性的要求，且要預(yù)防因?yàn)殡姍C(jī)竄油而導(dǎo)致電機(jī)損毀的問題發(fā)生。同時(shí)還應(yīng)該禁止使用水來沖洗電機(jī)部件，否則容易導(dǎo)致短路的問題，造成巨大的事故和損失。

（13）噴射全部施工后，要做好養(yǎng)護(hù)處理，時(shí)間不少于28d，保證結(jié)構(gòu)濕潤度合格。

（14）入料口需要安裝連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子，手不能進(jìn)入到料口內(nèi)，如果需要維修處理，應(yīng)該在停機(jī)狀態(tài)下進(jìn)行。

（15）初噴厚度30～50mm，每一次噴射施工需要臨近在工作面三排錨桿留出，不能進(jìn)行封閉處理。頂部噴射的距離應(yīng)該控制在10m 以內(nèi)，復(fù)噴作業(yè)應(yīng)該保證滯后距離應(yīng)該限定在40m以下，回彈率不能超過10%。

（16）間隔20m 需要設(shè)置一組厚度檢測孔，每組總計(jì)需要設(shè)置三個(gè)。做好配合比的控制，執(zhí)行實(shí)驗(yàn)室報(bào)告要求。

（17）施加預(yù)應(yīng)力：注入錨索30min 以后，根據(jù)需要在現(xiàn)場設(shè)置錨索托梁與錨具的結(jié)構(gòu)部件，然后進(jìn)行張拉千斤頂、張拉電動(dòng)泵等操作，保證換向閥調(diào)整到規(guī)定的位置上。將現(xiàn)場設(shè)置的錨索直接插入到千斤頂中進(jìn)行張拉施工，達(dá)到穩(wěn)定性的標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)需要將鎖片調(diào)整到規(guī)定的位置上，由專人進(jìn)行千斤頂張拉施工，電動(dòng)泵增壓到1～2MPa，千斤頂鎖緊鋼絞線后，人員離開作業(yè)現(xiàn)場。保證在施工現(xiàn)場5m范圍內(nèi)沒有任何人員，再開啟電泵增加到錨索的預(yù)緊力，然后打開泄油閥，取出千斤頂[4]。

（18）清理整修：風(fēng)鉆和煤頭剩余的支護(hù)材料需要及時(shí)地從巷道內(nèi)部清理出來，然后了解頂幫支護(hù)的狀態(tài)，如有不合理的情況，需要及時(shí)地調(diào)整處理，保證現(xiàn)場施工合格。

（19）巷道坡度要求：現(xiàn)場作業(yè)階段，需要保證沿著每層頂板開始掘進(jìn)作業(yè)。如果構(gòu)造比較特殊，所設(shè)置的坡度控制在±10°以內(nèi)。在施工階段，煤頭50m 以外的浮煤清理掉[5]。

3 結(jié)束語

煤礦井下噴射混凝土施工技術(shù)，做好施工材料的控制，準(zhǔn)備符合工程要求的施工機(jī)械，加強(qiáng)設(shè)備管理和控制，提高施工工藝技術(shù)水平，最終可以保證混凝土噴射施工質(zhì)量合格，為煤礦開采安全、穩(wěn)定地進(jìn)行奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。