十三線(xiàn)噴漿法在錨噴巷道中的實(shí)踐與應(yīng)用

摘要：本文對(duì)十三線(xiàn)噴漿法在錨噴巷道中的具體應(yīng)用及發(fā)展做了詳細(xì)介紹。

關(guān)鍵詞：拉線(xiàn)噴漿十三線(xiàn)噴漿法

0 引言

煤礦生產(chǎn)過(guò)程中，開(kāi)拓巷道、準(zhǔn)備巷道等一般服務(wù)年限較長(zhǎng)的巷道均采用噴射混凝土支護(hù)。我礦的煤層頂?shù)装宕蠖酁槟鄮r、砂頁(yè)巖互層，且煤層松軟，硬度小，巷道的成型更難以控制。新河礦業(yè)有限公司的前身為山東里能集團(tuán)新河礦業(yè)有限公司，為監(jiān)獄煤礦，2008年12月移交淄礦集團(tuán)以來(lái)，面對(duì)井下巷道斷面小、凹凸不平、外觀質(zhì)量差、噴層脫落、開(kāi)裂、甚至局部巷道冒落的現(xiàn)象，淄礦集團(tuán)公司領(lǐng)導(dǎo)提出了“素質(zhì)一流、形象優(yōu)良、裝備先進(jìn)、管理創(chuàng)新”的口號(hào)，對(duì)原有巷道進(jìn)行了整形擴(kuò)修，同時(shí)新掘巷道多處因巷道爆破過(guò)程中本身就凹凸不平，導(dǎo)致多處地點(diǎn)噴層厚度不夠，導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度不夠，個(gè)別地點(diǎn)出現(xiàn)噴層剝落現(xiàn)象，造成重復(fù)整修噴漿。面對(duì)這些現(xiàn)象，我們進(jìn)行了認(rèn)真分析研究和大膽探索，針對(duì)原錨噴巷道只是噴漿達(dá)到一定厚度的要求，為了徹底杜絕噴層厚度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求現(xiàn)象，打造高標(biāo)準(zhǔn)的外觀質(zhì)量，打造精品礦井，我們逐步試驗(yàn)采用了四線(xiàn)噴漿、五線(xiàn)噴漿、九線(xiàn)噴漿、十三線(xiàn)噴漿，經(jīng)多次試驗(yàn)，從噴漿效果最后決定選擇十三線(xiàn)噴漿法作為我礦錨噴巷道噴漿施工作業(yè)法。

1 拉線(xiàn)噴漿的內(nèi)涵

1.1 噴漿支護(hù)的作用原理

①加固與防止風(fēng)化作用：混凝土充填張開(kāi)的節(jié)理裂隙，提高巖體的粘結(jié)力和內(nèi)摩擦角，提高圍巖強(qiáng)度，同時(shí)封閉圍巖，防止圍巖的破壞與剝落；②改善圍巖應(yīng)力狀態(tài)作用，混凝土將圍巖表面的凹凸不平處填平，消除因巖面不平引起的應(yīng)力集中，并且使圍巖的雙向受力狀態(tài)改變成三向受力狀態(tài)，提高圍巖的強(qiáng)度。③柔性支護(hù)結(jié)構(gòu)作用：噴層和圍巖共同變形產(chǎn)生一定量的徑向位移，在圍巖中形成一定量的非彈性變形區(qū)，使圍巖的支承力得以充分發(fā)揮，同時(shí)變形過(guò)程中噴層得到壓縮，產(chǎn)生越來(lái)越大的支護(hù)反力，抑制圍巖產(chǎn)生過(guò)大變形，防止圍巖發(fā)生松動(dòng)和破碎；④組合拱作用：噴層抵抗圍巖的局部破壞，防止個(gè)別圍巖活石頭的滑移和墜落，從而保持巖塊間的聯(lián)鎖嚙齒作用，并與噴層構(gòu)成共同承載的組合架構(gòu)組合拱，保持圍巖穩(wěn)定。

1.2 產(chǎn)生錨噴質(zhì)量事故的原因

①支護(hù)質(zhì)量不合格，或地質(zhì)條件改變后沒(méi)有及時(shí)改變支護(hù)設(shè)計(jì)。②施工質(zhì)量不合格。③采動(dòng)動(dòng)壓影響及水文地質(zhì)條件改變等。

拉線(xiàn)噴漿就是在錨噴巷道噴漿前，首先按照巷道掘進(jìn)施工的中線(xiàn)和腰線(xiàn)在巷道頂板及兩幫拉設(shè)控制線(xiàn)，然后再按照控制線(xiàn)進(jìn)行噴漿的施工工藝。

2 拉線(xiàn)噴漿施工工藝的主要做法

拉線(xiàn)噴漿主要是按照巷道施工中腰線(xiàn)和設(shè)計(jì)尺寸的要求，首先確定出巷道輪廓線(xiàn)，如有欠挖的部位時(shí)，噴砼前要用風(fēng)鎬處理掉，保證噴漿后凈斷面不小于設(shè)計(jì)斷面。初噴時(shí)在巷道拱部和兩幫安設(shè)噴厚標(biāo)志，復(fù)噴時(shí)首先確定出巷道兩幫的位置，并在底板以上0.3m處、底板與拱基線(xiàn)之間、起拱線(xiàn)處分別拉設(shè)1道鐵絲或細(xì)鋼絲，拉設(shè)長(zhǎng)度不得小于20m，鐵絲兩端要設(shè)在巷道成型比較完整、巖面貼近巷道輪廓線(xiàn)的部位，上、下3條鐵絲要處在同一豎直面上，以上工作完成后，在巷道拱頂及兩肩窩處按上述要求均勻布置7根線(xiàn)，全斷面共布置13根線(xiàn)，掛線(xiàn)位置比設(shè)計(jì)凈斷面大30mm，保證噴漿后斷面尺寸不小于設(shè)計(jì)斷面尺寸。標(biāo)示出巷道輪廓線(xiàn)，噴砼過(guò)程中嚴(yán)格按噴厚標(biāo)志和鐵絲標(biāo)示出的巷道輪廓線(xiàn)施工。鐵絲要拉緊設(shè)牢固，中部按間距3～5m增加吊掛點(diǎn)，將拱部鐵絲吊掛在頂板鋼筋網(wǎng)上，減小鐵絲下垂量。

畫(huà)輪廓線(xiàn)，即在巷道掘進(jìn)過(guò)程中，根據(jù)中線(xiàn)、腰線(xiàn)、R、r（R、r指三心拱巷道），不斷在斷面上畫(huà)出巷道輪廓線(xiàn)，及時(shí)調(diào)正掘進(jìn)方位，保證巷道成型；光面爆破，即在巷道斷面輪廓線(xiàn)內(nèi)對(duì)炮眼準(zhǔn)確定位，合理布置炮眼，實(shí)施光面爆破，達(dá)到最佳爆破效果；窄打?qū)捤?，即打眼爆破時(shí)比措施規(guī)定的斷面規(guī)格留有一定余量，實(shí)行窄打?qū)捤?，保證巷道平整度，減少?lài)姖{材料使用；十三線(xiàn)定位，標(biāo)定統(tǒng)一位置，便于噴漿時(shí)把握尺度，保證噴漿平整度；

針對(duì)新河煤礦巖石硬而碎的特點(diǎn)，掘進(jìn)一隊(duì)在修復(fù)-240水平部分大巷和-240軌道暗斜井的施工過(guò)程中積極探索新技術(shù)、新方法，在施工過(guò)程中結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況首次采用“13”線(xiàn)噴漿法施工，即：在原來(lái)底腳線(xiàn)、拱基線(xiàn)和頂部巷道中心線(xiàn)三大主線(xiàn)的基礎(chǔ)上又增加了拱部和幫部各四條標(biāo)準(zhǔn)線(xiàn)?！?3”線(xiàn)噴漿法大大提高了巷道成型質(zhì)量，在保證巷道支護(hù)質(zhì)量的基礎(chǔ)上提高了巷道的美觀度，大大提高了工程質(zhì)量，呈現(xiàn)出新河煤礦又一新的亮點(diǎn)，為促進(jìn)本礦的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3 拉線(xiàn)噴漿施工工藝的逐步發(fā)展

3.1 無(wú)線(xiàn)噴漿：噴射手只是根據(jù)自己的肉眼觀察進(jìn)行操作，盲目性較大，巷道頂幫多處出現(xiàn)凹凸不平，噴層厚度不夠，巷道外觀質(zhì)量差等現(xiàn)象，特別是圍巖狀況較差時(shí)，噴漿手噴漿水平的高低很大程度上決定了巷道的成型質(zhì)量。

3.2 四線(xiàn)噴漿：只是在巷道兩幫按線(xiàn)各拉設(shè)兩條線(xiàn)，其中起拱線(xiàn)處各一條，巷幫腰線(xiàn)處各一條。頂板凹凸不平現(xiàn)象嚴(yán)重，巷道底腳托腳現(xiàn)象仍未得到有效控制，巷道成型質(zhì)量仍未得到有效改觀。

3.3 九線(xiàn)噴漿：在巷道兩幫起拱線(xiàn)、腰線(xiàn)、底腳處按照施工中腰線(xiàn)各拉設(shè)一條線(xiàn)，起拱線(xiàn)以上拉設(shè)三條線(xiàn)。巷道兩幫凹凸及托腳現(xiàn)象基本消除，但頂板因拉線(xiàn)較少，噴漿成型不圓滑，遇有頂板破碎或圍巖狀況不好時(shí)，弧頂處仍出現(xiàn)凹凸不平的現(xiàn)象。

3.4 十三線(xiàn)噴漿：在九線(xiàn)噴漿的基礎(chǔ)上，在起拱線(xiàn)以上拉設(shè)五條線(xiàn)，增加了起拱線(xiàn)以上的拉線(xiàn)密度。巷道頂幫凹凸及托腳現(xiàn)象消除，噴漿成型圓滑，整個(gè)巷道外觀質(zhì)量大大提高。

以下即是效果對(duì)比圖：

4 十三線(xiàn)噴漿實(shí)施的考核

為嚴(yán)格工程質(zhì)量驗(yàn)收，安監(jiān)處盯頭安監(jiān)員對(duì)巷道噴漿質(zhì)量每班兩次進(jìn)行動(dòng)態(tài)班評(píng)估，礦每月組織人員進(jìn)行一次精品片區(qū)驗(yàn)收，驗(yàn)收結(jié)果直接計(jì)入?yún)^(qū)隊(duì)“433”結(jié)構(gòu)工資，并與區(qū)隊(duì)長(zhǎng)、班組長(zhǎng)和安監(jiān)員獎(jiǎng)金掛鉤，調(diào)動(dòng)了他們抓噴漿質(zhì)量的責(zé)任心。

4.1 拌料時(shí)采用人工拌潮料，料的含水率要求拌好的潮料用手握成團(tuán)，松開(kāi)手后，料似散非散，水泥、砂和石子要翻拌三遍使其混合均勻，不按規(guī)定拌料的罰款50元。

4.2 金屬網(wǎng)內(nèi)有浮矸時(shí)，摘除干凈，受?chē)姴课粐妼娱_(kāi)裂時(shí)及時(shí)找掉，用高壓水將受?chē)娒娴母m、煤巖粉沖洗干凈，不按規(guī)定沖洗受?chē)娒娴?，罰款50元。

4.3 噴砼前應(yīng)劃分區(qū)段，按順序進(jìn)行，噴砼時(shí)按先墻基后墻拱自下而上依次進(jìn)行，噴射過(guò)程中應(yīng)及時(shí)調(diào)整給水量，保證水灰比準(zhǔn)確，使噴射的混凝土無(wú)干斑、無(wú)流淌、粘著力強(qiáng)、回彈料少（15%以下），凡出現(xiàn)浪費(fèi)噴漿料現(xiàn)象的，對(duì)責(zé)任人罰款100元。

4.4 一次噴射厚度控制在50mm，并要及時(shí)復(fù)噴，復(fù)噴間隔時(shí)間不得超過(guò)2h，否則應(yīng)用高壓水重新沖洗受?chē)娒妫话匆?guī)定執(zhí)行的，罰款50元。

4.5 噴砼時(shí)使用除塵器對(duì)上料口、余氣口除塵，正常使用降塵、凈化水幕，采用個(gè)體防護(hù)等綜合防塵措施，不按規(guī)定執(zhí)行的，罰款50元。

4.6 一次噴射完畢，應(yīng)立即收集回彈物料，并應(yīng)將當(dāng)班拌料用凈。當(dāng)班噴射工作結(jié)束后，必須卸開(kāi)噴頭，清理水環(huán)和噴漿機(jī)內(nèi)外部所有灰漿或材料，不按規(guī)定執(zhí)行的，罰款50元。

4.7 噴射要均勻，噴層無(wú)裂隙，無(wú)“穿裙，赤腳”現(xiàn)象。噴砼后巷道墻要齊直，拱要圓滑，嚴(yán)禁出現(xiàn)凹凸不平現(xiàn)象，噴體厚度要達(dá)到設(shè)計(jì)要求。凡達(dá)不到質(zhì)量要求的，對(duì)責(zé)任人罰款100元。

5 十三線(xiàn)噴漿取得的效果

通過(guò)應(yīng)用十三線(xiàn)噴漿法，提高了噴層表面的平整度，使其巷道外表成型更規(guī)則，同時(shí)，大大減少了噴漿料浪費(fèi)現(xiàn)象，使巷道成型更規(guī)則，承壓性更好，打造了安全舒適的工作環(huán)境，為安全生產(chǎn)提供了保障。該噴漿作業(yè)方法使用于全巖（三心拱）和半煤巖（矩形）的巷道，每平方米可節(jié)約噴漿費(fèi)用10元左右，最主要的是實(shí)施拉線(xiàn)噴漿后，大大提高了噴漿質(zhì)量，杜絕了返工浪費(fèi)現(xiàn)象，節(jié)約了工時(shí)，提高了工效，連續(xù)打造了多條巷道的“精品工程”。