矿用新型巷涂材料在一矿的应用分析

韩 敏

（阳泉煤业（集团）有限责任公司一矿， 山西 阳泉 045008）

由于阳泉煤业（集团）有限责任公司一矿（全文简称一矿）多个采区的准备巷没有进行喷浆封闭，巷道围岩含硫高，经过长期的风化及腐蚀，导致现在围岩破碎，顶帮金属网锈蚀破损严重，以致支护失效，局部巷道出现漏顶、冒顶现象。在对此类巷道整修时，考虑回风巷瓦斯抽放管路影响，无法进行整巷和使用混凝土喷浆封闭。为解决上述问题，一矿在三区高抽回风巷对山东东瀚矿业工程有限公司矿用巷涂复合材料进行了应用性试验，取得了良好效果。

1 喷涂材料介绍

1.1 材料简介

该矿用巷涂复合材料产品属于高分子纳米复合材料，由A、B 两种组分组成，使用时严格按照配比使用专用施工泵进行施工。适用于井下重要建筑如大巷和机载硐室的煤岩体表面防护，锚网防锈防护，防开裂，防漏风，渗漏水，高瓦斯矿井或煤层易燃矿井回采巷道松散煤岩体表面防护和防漏风，防瓦斯渗漏处理。

1.2 技术参数

矿用巷涂材料技术参数，见表1。

2 应用概况

2.1 巷道条件

一矿三区高抽回风巷是以12 号煤上部泥岩掘进的岩巷，巷道毛宽4.2 m，毛高2.4 m，顶板采用锚杆+锚索+双层经纬金属网联合支护，两帮采用锚杆+经纬金属网联合支护。巷道为新施工巷道，为防止围岩破碎及支护材料腐蚀，决定对巷道顶板及两帮进行喷涂封闭。

表1 巷涂材料技术参数

2.2 施工工艺

巷涂施工设备由两个气动马达、一个螺旋泵、一把喷涂枪、一个混合缸组成。将A、B 两种组分按照比例1∶1 倒入混合缸里，开动上方气动马达，均匀搅拌20 min 后，关闭气动搅拌马达，然后打开气动螺旋将搅拌均匀的巷涂材料输送至喷涂枪，打开压风，均匀喷涂即可。

2.3 喷涂安全措施

1）注浆人员在施工期间佩戴防护眼镜、橡胶手套等防护用品。

2）注施工人员不能正对喷涂枪口方向，防止浆液外窜伤人

3）与喷涂施工无关人员及喷涂前方观察人员，必须在喷涂地点6 m 以外，远距离观察，并佩戴好相应防护用品，随时与司泵人员联系。

4）司泵人员密切注意泵的运转情况，并随时与前方观察人员联系。

5）司泵人员应保持材料不吸空，随时观察泵的吸料情况，保持两种材料的比例正常。

6）喷涂完毕后，应立即用清洗剂（火碱和水）清洗缸体和注浆管路，清洗完毕后应将泵、管路等规整码放整齐。

7）如注浆不慎溅到眼睛内，应立即用大量清水冲洗即可。

8）进行接管、下管、注浆等作业时，应预先检查周围安全情况，防止顶板掉矸砸人，不可违章作业。

9）注浆连接管路时要保证各部位连接牢固。

10）施工前，施工地点要敲帮问顶，排除顶、帮浮矸危岩后，再进行施工。

11）任何参与喷涂人员必须熟知与喷涂地点相关的作业规程及操作规程要求，熟悉避灾路线并保证在实际工作中严格遵守。

3 应用结果

3.1 基本情况

一矿三区高抽回风巷巷涂范围为巷道顶板及两帮，顶板宽度4.2 m，每帮高度2.4 m，每米喷涂面积9 m2。该工程共喷涂长度300 m，使用材料共计12 000 kg，平均消耗材料40 kg/m，经折算喷涂面积约2 700 m2，效率材料4.44 kg/m2。巷涂工程由厂家施工，正规作业需要2 人操作，本巷道施工共计用时5 班，平均每班喷涂2 400 kg，喷涂面积540 m2。和混凝土喷浆对比表2。

表2 新型巷涂材料和混凝土材料施工对比表

3.2 喷涂效果

一矿三区高抽回风巷喷涂后顶帮均实现了全封闭，平均厚度5 mm，喷涂材料将巷道围岩均匀覆盖，金属网和托板等支护材料全密封粘固。见图1 巷道喷涂效果图。

3.2.1 材料优点

1）与传统喷浆相比，该喷涂施工简单，喷涂效率高，两人配合即可实现作业，平均每班喷涂2 400 kg，喷涂面积540 m2，是混凝土喷浆效率十倍以上。

图1 巷道喷涂效果图

2）该喷涂材料粘附力强，能全覆盖和封闭围岩，对金属网等材料实现有效的粘接和密封，防止氧化和腐蚀；拉伸强度大，巷道及金属网少量变形喷涂层不破裂。

3）喷涂施工适应性好，现场无材料回弹，无粉尘污染，工人劳动强度小，施工工艺简单，设备及材料运输便捷，能在特殊和复杂条件巷道使用。

3.2.2 材料缺点

巷涂材料相比混凝土喷浆工艺等，支护强度偏弱，巷道围岩破碎变形后容易破坏喷涂层。巷涂材料喷出后呈较稀的水泥浆状，一次喷涂无法达到较大厚度，需要进行往返喷涂。

结合喷浆封闭的要求和实际施工情况，建议巷涂材料适当添加粉料或调解配比，增加出料量，增大喷涂厚度，对巷道沟缝处充填覆盖，切实提高喷涂后的支护强度，以满足更大范围巷道的使用。

4 应用效果分析

通过现场试验和对比分析，该矿用新型巷涂材料基本上满足对巷道围岩和金属网等支护材料的封闭，能简单防止围岩风化变形；实现支护材料隔绝有害气体，防止腐蚀破损，确保支护长期有效。可以在矿压较小，围岩基本稳定的部分巷道使用，用来封闭，防止围岩风化及金属网等腐蚀。但由于喷涂厚度较小，支护强度偏弱，对巷道受力变形破坏支护效果差，影响其推广使用的范围。