關于開拓巷道中降低噴射混凝土回彈率若干見解

楊歡

摘 要：錨索網噴支護是井工煤礦開拓巷道施工中廣為應用的一種方式。但在噴射混凝土過程中回彈率較高，材料浪費嚴重。為此降低噴射混凝土回彈率對于節支降成、縮短工期，提高經濟效益具有重要意義。

關鍵詞：噴射混凝土 回彈率 回彈料

一、導致噴射混凝土回彈料居高不下的原因

1、混凝土混合料在運輸、裝卸、攪拌、上料環節中都會產生回彈料的流失和浪費，其中以攪拌和上料環節中最為嚴重。在上料過程中作業人員為節省時間而不按操作規程中相關規定進行攪拌作業，隨后噴射混凝土作業結束后沒有及時清理噴射機導致混合料錯過最佳回收時間而失效。

2、噴射機在使用過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生大量粉塵，還有排氣孔也向外排出粉塵以及噴射機加工質量不好、密封不嚴，上料漏斗較高。

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

4、操作上的不當，如風壓忽高忽低、噴射距離時遠時近、輸料管過長、噴射角不適以及不能及時調整水灰比等。

總之，噴射混凝土產生回彈既有工藝上的問題，也有設備和操作上的問題。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，結合興安煤礦現有的噴射混凝土工藝和方法的基礎上主要采取以下綜合措施。

1、潮料，使混合料充分預濕。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、石子預先加水澆透，使其達到飽和狀態，此時一般沙子含水率在5%左右、石子含水率在4%左右，在井下存放10個小時以上，再與水泥攪拌成潮料而后加入噴射機中進行噴射。由于混合料在噴嘴加水前已充分預濕，沒有水泥顆粒存在，再從噴嘴處補充加水。這時噴出料流均勻、穩定、不離析，骨料在混凝土中分布均勻，無干料和松散夾層存在。因此回彈少、粉塵低。為了及時掌握潮料中的含水率，在井下將潮料以手能捏成團、松手又散開、嘴吹無灰飛為準的簡單方法確定。

2、加強人工拌料的環節，根據井巷工程中水泥：細沙：石子質量配比1：2：2的標準要求作業人員一人往礦車卸下一鍬水泥、另一人按照一鍬細沙→一鍬石子→一鍬細沙→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。然后反復按照綜上所述流程進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，一般應在噴射混凝土中加入少量的速凝劑。根據實踐證明紅星1型（雞西速凝劑廠）摻雜量在2.5%-3.5%時效果最佳。

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

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

6、適宜的風壓和噴距離，加強操作技術，噴射機在工作風壓大小不僅影響回彈，而且對噴射混凝土的強度及堵機、堵管也有一定的關系。另外，風壓大小和輸料管長度與噴射距離有關，當輸料管長度20-40m、噴距1m左右時，風壓在1.2-1.4kg/cm2時效果較好。

7、光面爆破是噴射混凝土的基礎。巷道成型好、巷壁平整光滑，有利于減少回彈。通過理論計算確定周邊眼距為250-300mm時并且光面爆破后，眼痕率在50%以上時頂幫超挖不大于150mm、圍巖上沒有明顯的炮震裂縫，頂幫浮石較少時爆破效果較好。同時將受噴面上松軟、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。再用高壓風對巖面及時噴掃以最大程度的風干巖面水分。避免巖面過潮造成混凝土回彈量增大。

8、適當調整噴射混凝土的方向與水平夾角的關系，加強一次噴射平均厚度也是降低回彈率的一項舉措。

實踐表明在不摻雜速凝劑時，噴頭與水平面夾角成-30°時噴射厚度10-14mm；噴頭與水平面夾角成0°時噴射厚度8-10mm；噴頭與水平面夾角成30°時噴射厚度5-8mm；噴頭與水平面夾角成60°時噴射厚度4-6mm；噴頭與水平面夾角成90°時噴射厚度3-5mm。因此噴嘴對受噴面做順時針方向旋轉，一圈壓半圈縱向蛇形移動，旋轉半徑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、噴射作業及養護若干規范

1）開始作業時，先給風再送電，當機械運轉正常后再給水給料；作業結束時，先停料再停電，最后停風停水。

2）供料應均勻連續。機械運轉時，料罐內應保持足夠的存料。

3）噴射順序。噴射應分段、分部、分塊、分層進行，現補平坑洼部分，按先墻后拱、自下而上進行噴射，若有鋼筋網則先噴與巷壁間隙部分。噴射混凝土分層進行，一次噴射厚度根據噴射部位和設計厚度而定，拱部宜為30-50mm，邊墻為40-60mm，后噴層應在先噴層終凝后進行，若終凝后或間隔一小時后噴射受噴面應用高壓風水清洗干凈。噴射混凝土表面應密實、平整、無裂縫、脫落、漏噴、空鼓、滲漏水現象，不平整度允許誤差±5cm。

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

5）噴射作業完畢后應在噴射混凝土終凝2個小時后進行灑水養護，保持噴射面濕潤，養護時間不得少于14天。

四、結語

為確保巷道噴射支護工程質量，在噴射混凝土施工過程中減少回彈率，從而減少原材料的浪費，結合影響回彈率的若干原因，施工控制中以下幾點可供參考。

1、人員方面，工人責任心較差，對回彈不夠重視。可通過小班班前會議明確施工注意事項和驗收標準，加強責任心教育。組織學習提高質量標準化意識，認識到降低回彈率的重要性。

2、設備方面，每天要求維修人員檢查并檢修清理現有施工設備，確保滿足施工要求。

3、嚴格控制混凝土配合比并進行相關檢驗，檢驗合格后的骨料在運輸鏟運過程中應避免二次污染（泥水摻雜）。秋冬時分骨料沙子提前進入井下儲存，避免骨料砂石溫度過低而影響混凝土。

4、噴射方法，噴射人員熟練程度會直接影響到噴射混凝土的施工質量，同一位置噴射面積過大、風水壓未調整最佳狀態即開始噴射作業。對此應通過操作培訓并結合熟練射手加以指導，使其掌握最佳噴射方法。

因此在現有施工條件下，只要在單項措施的基礎上堅持成熟經驗和健全組織、完善規章制度，回彈料會明顯下降。要做到這些并不難，不需要增加多少費用，在原有的基礎上就能實現。通過上述綜合措施，噴射混凝土的回彈率將顯著降低。

參考文獻：

[1]胡湘宏，巷道施工技術，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，噴射混凝土現場回彈率試驗分析，

1002——0624（2016）08—0056—03

作者簡介：

楊 歡 （1988.12——），男，2013年畢業于黑龍江科技大學采礦工程系，現在龍煤鶴崗礦業公司興安煤礦四開拓區從事技術工作。