优化开拓巷道喷浆技术

程东东

山西焦煤霍州煤电汾河公司回坡底矿，山西临汾 041600

在勘探及煤矿区中时常会出现穿越岩石层。但由于岩性差，围岩破冒顶、片帮，底鼓严重，支架被破坏。经反复维修后，支架仍继续变形，且位移量过大，掘进中也发生过大冒顶，造成人员伤亡事故，危及巷道的掘进与维护。而且有时这些巷道还是将来生产时的运输主巷，服务年限长，必须尽快解决排除永久性支护问题。为了解决这些问题通常会采用巷道喷浆注浆技术。巷道喷浆注浆技术与传统的喷浆作业方法不一样。过去的喷浆技术在喷浆施工中回弹量多、粉尘量大，严重污染了工作环境和井下空气，造成一定浪费，影响了锚喷支护新技术的应用与发展。而巷道喷浆注浆技术对锚网索支护巷道进行喷浆、注浆加固可以使杆体与空气和地下水间的联系被彻底隔绝，有效阻止了锈蚀反应，这样可以长期保证支护体系的稳定性和锚杆的锚固能力。由于浆液能够与锚杆及岩体全面接触，可以使杆体与钻孔间隙、周围岩体的缝隙全部填满，从而形成“网络”效应，就像自然界中树木的主根与须根的共同固结作用一样，使锚杆受力传递的连续性和可靠性得以充分保障，能够全面协调围岩自身的承载能力，同时可以充分发挥锚杆、锚索自身的加固性。在锚索、锚杆和浆液的共同作用下，注浆范围内的所有岩石被胶结加固成一个整体圆涵，保护着整个巷道的自由空间。

1 巷道喷浆技术的特点

巷道喷浆技术具有物理学性质，可以有效提高岩石层整体的强度以及稳定性。因为注入的浆液可以将大岩石块与石块之间存有的碎石块胶结在一起，从而改善岩石的物理性质。

而且因为注入的浆液有胶合的特性，所以浆液可以全面接触到岩石整体以及锚杆，将钻孔与锚杆以及岩石之间存有的缝隙全部填满，形成一个"网络效应"。这就好比在自然界中的树木主根与须根之间可以共同固结的作用是一样的。浆液可以有效加强锚杆在受力传递过程发挥的连续特性以及可靠特性，有效加强锚索与锚杆之间的加固性能，同时围岩自身的承载能力也可以得到全面的协调。

浆液注入后，浆液可以使杆体和能够将其氧化的地下水和空气隔绝开来，起到了阻止杆体锈蚀的作用，同时也可以长期的保证锚杆的加固性能以及支护体系的稳定性能。注浆范围内的全部岩石在锚杆、锚索以及浆液三者之间的共同作用下被胶结成一个整体，共同保护着整个巷道(硐室)的空间自由。

充分利用浆液的特性，通过向巷到中注浆，可以使岩石周围存在的间隙以及裂缝填满，是一些散碎的岩石块胶结成一个整体，以一个注浆加固带的形式来承载支护结构体，在很大程度上增强了岩石层的稳固性，加大了支护结构的承载压力的能力，组织了岩石层松动的范围扩大情况。不仅有效地降低了工程维修费用，还很大程度上延长了巷道的使用年限。

2 巷道喷浆的内容

2.1 喷浆技术质量要求

1）喷浆的配料主要有水泥、瓜子片和黄沙，三者的比例应该保持在1：2:2，又或者是水泥与混合料相配比，比例为1:4。如果使用混合料来进行喷浆，配料中可以加入速凝剂，速凝剂可以随喷随掺，其占水泥量的4%～6%就可以。如果采用第一种配料的话，速凝剂就可以减少到占水泥量的3%即可。所用的水泥要采用型号为325＃的硅酸盐水泥，喷社的厚度控制在50mm左右；2）在巷道进行喷射浆液的过程中，通常是以出料量的变化为标准，及时调整给压的水量和风量，确保水灰的准确比例。尽量使湿混凝土在喷射的过程中保持其黏塑性，回弹量少，粘着力强，表面保持潮湿光泽，喷射后保持混凝土，密实、无流淌；3）喷浆机选用转子-Ⅱ型，喷射式可以采用干喷的方式，工作风压保持在0.2MPa～0.3MPa内，工作水压最好控制在0.3MPa～0.4MPa ，喷浆料需要先过筛，基本骨料的颗粒直径控制在15mm内即可。

2.2 喷浆施工顺序及工艺

在进行喷浆前要先做好准备工作，要先将受喷面冲洗干净。在喷浆的过程中要掌握好顺序喷射顺序，由外向内的顺序先喷帮后喷顶，顶部有两边向中间进行分社，最后要自上而下的喷射帮部拱基线以下的部分。进行分社的工作人员要严格掌握好水灰比例，喷头与喷射面尽量做到90°，喷头与受喷面之间的距离保持在0.8m～1.2m内。喷射式要采用螺旋式按顺时针的方向进行转动喷射，旋转半径保持在250mm以内，确保受喷面湿润光泽。

3 优化开拓巷道喷浆技术

这种技术解决了实际困难，节省了资金，确保了矿床开来计划，但工程施工程序较多，断面形状、尺寸要求较高，对加快施工速度有一定影响。许多喷浆技术都是在井下现场作业，造成井下空气粉尘污染，严重污染了工作环境及井下空气，并造成一定浪费，严重影响了锚喷支护新技术的应用与发展。同时容易使工人得矽肺病，严重影响了井下安全生产，对工人身体有很大的危害；喷浆会占用较大井下空间和操作工人，对井下操作人员有一定的安全生产隐患，同时也不利于扩大井下施工场地。由于喷浆材料混合的配比不固定，所以工人操作起来随意，严重影响了材料性能的发挥。

为了改善上述出现的情况，优化现有巷道喷浆技术，开拓巷道喷浆技术发展空间，要及时对施工作业现场进行管理，保证工作生产安全，控制巷道喷浆粉尘污染；尽量减少操作空间，同时还要定期检查工人的身体，保证他们的身心安全，并对喷浆材料的配比严格把关，不可随意变动。

4 结论

通过进行巷道喷浆技术，可以实现良好的支护作用，从而各达到一定的预期效果，有利于施工作业的安全生产。虽然目前的巷道喷浆注浆技术还有不完善的一面，但是不断优化和开拓喷浆注浆技术，一定会使这项技术越来越完善，越来越健全，越来越成熟。

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