礦用新型巷涂材料在一礦的應(yīng)用分析

韓 敏

（陽泉煤業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司一礦， 山西 陽泉 045008）

由于陽泉煤業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司一礦（全文簡稱一礦）多個(gè)采區(qū)的準(zhǔn)備巷沒有進(jìn)行噴漿封閉，巷道圍巖含硫高，經(jīng)過長期的風(fēng)化及腐蝕，導(dǎo)致現(xiàn)在圍巖破碎，頂幫金屬網(wǎng)銹蝕破損嚴(yán)重，以致支護(hù)失效，局部巷道出現(xiàn)漏頂、冒頂現(xiàn)象。在對(duì)此類巷道整修時(shí)，考慮回風(fēng)巷瓦斯抽放管路影響，無法進(jìn)行整巷和使用混凝土噴漿封閉。為解決上述問題，一礦在三區(qū)高抽回風(fēng)巷對(duì)山東東瀚礦業(yè)工程有限公司礦用巷涂復(fù)合材料進(jìn)行了應(yīng)用性試驗(yàn)，取得了良好效果。

1 噴涂材料介紹

1.1 材料簡介

該礦用巷涂復(fù)合材料產(chǎn)品屬于高分子納米復(fù)合材料，由A、B 兩種組分組成，使用時(shí)嚴(yán)格按照配比使用專用施工泵進(jìn)行施工。適用于井下重要建筑如大巷和機(jī)載硐室的煤巖體表面防護(hù)，錨網(wǎng)防銹防護(hù)，防開裂，防漏風(fēng)，滲漏水，高瓦斯礦井或煤層易燃礦井回采巷道松散煤巖體表面防護(hù)和防漏風(fēng)，防瓦斯?jié)B漏處理。

1.2 技術(shù)參數(shù)

礦用巷涂材料技術(shù)參數(shù)，見表1。

2 應(yīng)用概況

2.1 巷道條件

一礦三區(qū)高抽回風(fēng)巷是以12 號(hào)煤上部泥巖掘進(jìn)的巖巷，巷道毛寬4.2 m，毛高2.4 m，頂板采用錨桿+錨索+雙層經(jīng)緯金屬網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)，兩幫采用錨桿+經(jīng)緯金屬網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)。巷道為新施工巷道，為防止圍巖破碎及支護(hù)材料腐蝕，決定對(duì)巷道頂板及兩幫進(jìn)行噴涂封閉。

表1 巷涂材料技術(shù)參數(shù)

2.2 施工工藝

巷涂施工設(shè)備由兩個(gè)氣動(dòng)馬達(dá)、一個(gè)螺旋泵、一把噴涂槍、一個(gè)混合缸組成。將A、B 兩種組分按照比例1∶1 倒入混合缸里，開動(dòng)上方氣動(dòng)馬達(dá)，均勻攪拌20 min 后，關(guān)閉氣動(dòng)攪拌馬達(dá)，然后打開氣動(dòng)螺旋將攪拌均勻的巷涂材料輸送至噴涂槍，打開壓風(fēng)，均勻噴涂即可。

2.3 噴涂安全措施

1）注漿人員在施工期間佩戴防護(hù)眼鏡、橡膠手套等防護(hù)用品。

2）注施工人員不能正對(duì)噴涂槍口方向，防止?jié){液外竄傷人

3）與噴涂施工無關(guān)人員及噴涂前方觀察人員，必須在噴涂地點(diǎn)6 m 以外，遠(yuǎn)距離觀察，并佩戴好相應(yīng)防護(hù)用品，隨時(shí)與司泵人員聯(lián)系。

4）司泵人員密切注意泵的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，并隨時(shí)與前方觀察人員聯(lián)系。

5）司泵人員應(yīng)保持材料不吸空，隨時(shí)觀察泵的吸料情況，保持兩種材料的比例正常。

6）噴涂完畢后，應(yīng)立即用清洗劑（火堿和水）清洗缸體和注漿管路，清洗完畢后應(yīng)將泵、管路等規(guī)整碼放整齊。

7）如注漿不慎濺到眼睛內(nèi)，應(yīng)立即用大量清水沖洗即可。

8）進(jìn)行接管、下管、注漿等作業(yè)時(shí)，應(yīng)預(yù)先檢查周圍安全情況，防止頂板掉矸砸人，不可違章作業(yè)。

9）注漿連接管路時(shí)要保證各部位連接牢固。

10）施工前，施工地點(diǎn)要敲幫問頂，排除頂、幫浮矸危巖后，再進(jìn)行施工。

11）任何參與噴涂人員必須熟知與噴涂地點(diǎn)相關(guān)的作業(yè)規(guī)程及操作規(guī)程要求，熟悉避災(zāi)路線并保證在實(shí)際工作中嚴(yán)格遵守。

3 應(yīng)用結(jié)果

3.1 基本情況

一礦三區(qū)高抽回風(fēng)巷巷涂范圍為巷道頂板及兩幫，頂板寬度4.2 m，每幫高度2.4 m，每米噴涂面積9 m2。該工程共噴涂長度300 m，使用材料共計(jì)12 000 kg，平均消耗材料40 kg/m，經(jīng)折算噴涂面積約2 700 m2，效率材料4.44 kg/m2。巷涂工程由廠家施工，正規(guī)作業(yè)需要2 人操作，本巷道施工共計(jì)用時(shí)5 班，平均每班噴涂2 400 kg，噴涂面積540 m2。和混凝土噴漿對(duì)比表2。

表2 新型巷涂材料和混凝土材料施工對(duì)比表

3.2 噴涂效果

一礦三區(qū)高抽回風(fēng)巷噴涂后頂幫均實(shí)現(xiàn)了全封閉，平均厚度5 mm，噴涂材料將巷道圍巖均勻覆蓋，金屬網(wǎng)和托板等支護(hù)材料全密封粘固。見圖1 巷道噴涂效果圖。

3.2.1 材料優(yōu)點(diǎn)

1）與傳統(tǒng)噴漿相比，該噴涂施工簡單，噴涂效率高，兩人配合即可實(shí)現(xiàn)作業(yè)，平均每班噴涂2 400 kg，噴涂面積540 m2，是混凝土噴漿效率十倍以上。

圖1 巷道噴涂效果圖

2）該噴涂材料粘附力強(qiáng)，能全覆蓋和封閉圍巖，對(duì)金屬網(wǎng)等材料實(shí)現(xiàn)有效的粘接和密封，防止氧化和腐蝕；拉伸強(qiáng)度大，巷道及金屬網(wǎng)少量變形噴涂層不破裂。

3）噴涂施工適應(yīng)性好，現(xiàn)場(chǎng)無材料回彈，無粉塵污染，工人勞動(dòng)強(qiáng)度小，施工工藝簡單，設(shè)備及材料運(yùn)輸便捷，能在特殊和復(fù)雜條件巷道使用。

3.2.2 材料缺點(diǎn)

巷涂材料相比混凝土噴漿工藝等，支護(hù)強(qiáng)度偏弱，巷道圍巖破碎變形后容易破壞噴涂層。巷涂材料噴出后呈較稀的水泥漿狀，一次噴涂無法達(dá)到較大厚度，需要進(jìn)行往返噴涂。

結(jié)合噴漿封閉的要求和實(shí)際施工情況，建議巷涂材料適當(dāng)添加粉料或調(diào)解配比，增加出料量，增大噴涂厚度，對(duì)巷道溝縫處充填覆蓋，切實(shí)提高噴涂后的支護(hù)強(qiáng)度，以滿足更大范圍巷道的使用。

4 應(yīng)用效果分析

通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和對(duì)比分析，該礦用新型巷涂材料基本上滿足對(duì)巷道圍巖和金屬網(wǎng)等支護(hù)材料的封閉，能簡單防止圍巖風(fēng)化變形；實(shí)現(xiàn)支護(hù)材料隔絕有害氣體，防止腐蝕破損，確保支護(hù)長期有效。可以在礦壓較小，圍巖基本穩(wěn)定的部分巷道使用，用來封閉，防止圍巖風(fēng)化及金屬網(wǎng)等腐蝕。但由于噴涂厚度較小，支護(hù)強(qiáng)度偏弱，對(duì)巷道受力變形破壞支護(hù)效果差，影響其推廣使用的范圍。