煤礦支護施工混凝土噴射技術應用

郭 亮

（山西春成煤礦勘察設計有限公司，山西太原030010）

經濟與社會的全面發展，對于我國的礦業領域的發展起到了積極的促進作用。煤礦作業環節，需要加強煤礦支護工作的管理，只有該結構達到安全性的要求，才能使得煤礦作業安全性合格。我國的煤礦支護作業階段，應用最為廣泛的技術就是混凝土噴射技術，其有著非常明顯的優勢，可以讓煤礦支護工作更具安全性，還會產生較高的經濟效益。

1 在煤礦支護中混凝土噴射技術的應用價值

混凝土噴射技術對于煤礦支護領域有著重要的影響，具體可以從以下幾個方面出發進行分析：第一，可以全面地提升煤礦支護工作的質量與安全。隨著煤礦領域的發展，濕式混凝土噴射技術被普遍使用，其可以有效地促進混凝土結構抗剪強度提升，可以保證噴射厚度達到規定的要求，符合設計標準的規定讓煤礦支護工作得以有效的實施，提高總體的施工效果和質量。煤礦支護工作質量要想滿足要求，自然巷道施工的安全性就是極為重要的工作；第二，有著非常高的經濟價值。濕式混凝土噴射技術的回彈值是很小的，可以減少施工材料的使用，為企業創造一定的經濟價值；第三，社會效益非常高。濕式混凝土噴射技術的合理使用，可以減少粉塵的產生，保證作業人員的生命安全，不僅可以提高環境的質量，還具備較高的社會效益，所以其綜合價值是非常高的[1]。

2 工程概況

某礦業集團需要建設一條運輸煤的通道，主要應用的是輔助水平膠帶項目進行煤巷的建設，膠帶大巷總長度為700m，設計使用年限為30年。經過本次工程的試驗檢測分析，發現該膠帶大巷在全部施工結束之后，巷道礦壓的顯示并不明顯，斷面收縮也比較有限，且沒有出現嚴重的底鼓問題，錨桿頂錨索的運行情況良好，并未出現嚴重的損壞或者拉斷等問題。經過詳細分析發現，該支護巷道掘進之后強度完全能夠達到巷道應用的標準，支護形式與參數都能夠達到合理性的要求。經過綜合分析，技術人員最終確定使用濕式混凝土噴射施工技術進行本次工程的施工。

3 噴射混凝土工藝要點

3.1 施工前準備

噴射施工正式開始之前，噴射機的操作人員需要進行各個設備的檢查，保證電源、供壓風、供水等符合要求，且可以正常的運行。管道部分達到通暢性的要求，利用人工攪拌設備進行材料的供應，滿足噴射機的運行需要。根據中、腰線進行巷道結構尺寸的檢測，根據需要先預埋控制噴射厚度的標樁，然后劃線進行控制厚度，保證最終噴射施工的質量合格。

3.2 噴射作業

（1）開啟總風閥門，并且打開輸送速凝劑的壓力風閥門，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，保證螺旋上料機達到運行的標準，可以滿足正常工作的需要。

（3）開啟速凝劑輔助風閥，保證系統運行壓力控制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）保證噴射正常的進行，首先是打開速凝劑的輔助風閥、總風閥，并且將下風閥打開到2/3的位置上，上風閥全部開啟，保證主封路的壓力達到0.3MPa，開啟設備，將制作符合標準要求的材料通入到管道內，然后進行噴漿作業。

（5）結合運行的情況，做好風壓調節，保證噴射速度為0.6～1m/s[2]。

3.3 技術應用

（1）噴漿施工開始前，需要檢查確保斷面、錨索、錨桿等結構達到質量標準要求，一旦存在任何問題及時處理，達到要求后才能噴漿。

（2）噴射施工環節，保證現場通風、照明等基礎條件合格，且鋼筋保護層厚度為20～40mm。

（3）噴射施工環節，分片進行作業，然后進行拱頂的順序進行施工。噴射施工前需要對于墻根結構部分的浮渣，保證直接和圍巖結構達到標準要求。

（4）噴漿作業階段，料斗內材料供應達到連續作業的要求，噴射更加穩定。

（5）正常工作環節，避免比較長的部分，比如鋼筋、貼片等進入到料倉內，否則容易導致機器發生損壞事故。

（6）設備使用的壓縮空氣軟管達到煤炭行業的技術要求，符合國家標準，且達到連接穩定性、牢固性的要求，不會在施工中出現斷裂或者脫離的問題。

（7）現場施工噪音為85dB（A），需要采取措施降低噪音，以免給人的身體產生不利的影響。盡量地選擇使用噪音比較低的產品和設備，并且做好噴射機的維護與保養，保證作業時間控制在合理的范圍內。

（8）在設備煤礦井下作業環節，隨時了解頂板的運行實際情況，避免出現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）設備各個部分連接的電纜完全達到系統運行的要求，且符合國家標準，有質量證明文件，沒有任何的缺陷，可以滿足現場施工需要[3]。

（10）輔助水路壓力控制在0.36MPa以下。

（11）對于管道阻塞的問題，在處理中，應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行，不會影響正常的施工。

（12）減速器排氣塞的周邊空間中需要做好清理處理，達到通暢性的要求，且要預防因為電機竄油而導致電機損毀的問題發生。同時還應該禁止使用水來沖洗電機部件，否則容易導致短路的問題，造成巨大的事故和損失。

（13）噴射全部施工后，要做好養護處理，時間不少于28d，保證結構濕潤度合格。

（14）入料口需要安裝連續轉動的轉子，手不能進入到料口內，如果需要維修處理，應該在停機狀態下進行。

（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，不能進行封閉處理。頂部噴射的距離應該控制在10m 以內，復噴作業應該保證滯后距離應該限定在40m以下，回彈率不能超過10%。

（16）間隔20m 需要設置一組厚度檢測孔，每組總計需要設置三個。做好配合比的控制，執行實驗室報告要求。

（17）施加預應力：注入錨索30min 以后，根據需要在現場設置錨索托梁與錨具的結構部件，然后進行張拉千斤頂、張拉電動泵等操作，保證換向閥調整到規定的位置上。將現場設置的錨索直接插入到千斤頂中進行張拉施工，達到穩定性的標準，根據需要將鎖片調整到規定的位置上，由專人進行千斤頂張拉施工，電動泵增壓到1～2MPa，千斤頂鎖緊鋼絞線后，人員離開作業現場。保證在施工現場5m范圍內沒有任何人員，再開啟電泵增加到錨索的預緊力，然后打開泄油閥，取出千斤頂[4]。

（18）清理整修：風鉆和煤頭剩余的支護材料需要及時地從巷道內部清理出來，然后了解頂幫支護的狀態，如有不合理的情況，需要及時地調整處理，保證現場施工合格。

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

3 結束語

煤礦井下噴射混凝土施工技術，做好施工材料的控制，準備符合工程要求的施工機械，加強設備管理和控制，提高施工工藝技術水平，最終可以保證混凝土噴射施工質量合格，為煤礦開采安全、穩定地進行奠定堅實的基礎。