CSPB20T防爆柴油機濕式混凝土噴射車在煤礦井巷施工中的應用

胡廣正

摘要：本文結合山西省興縣縣城斜溝煤礦具體實際情況，在分析了工程概況和施工技術特征的基礎上，就混凝土噴射車噴漿施工的相關準備工作以及施工安全技術方案進行了詳細的探討，以供參考。

關鍵詞：防爆柴油機；混凝土噴射車；噴漿施工；安全技術

1 工程概況

斜溝煤礦位于山西省興縣縣城北直距 20km 處，行政區劃隸屬于興縣魏家灘鎮和保德縣南河溝鎮管轄，隸屬于山西西山晉興能源有限責任公司，礦井生產能力 1500萬噸，為全國在建特大型現代化礦井，該礦采用斜井、立井綜合開拓方式，布置一號主斜井井筒、二號主斜井井筒、一號副斜井井筒、二號副斜井井筒、一號回風斜井井筒、一號回風立井井筒共六條井筒。

2施工技術特征

二水平北翼大巷延伸，巷道為矩形斷面。巷道采用錨桿、錨索、金屬網、噴射砼聯合支護的方法進行支護。二水平北翼輔運大巷延伸：掘進寬度5840mm，掘進高度3920mm，凈寬度5600mm，凈高度3500mm，掘進斷面S=22.89m2，凈斷面S=19.6m2。二水平北翼回風大巷延伸：掘進寬度5840mm，掘進高度4220mm，凈寬度5600mm，凈高度4000mm，掘進斷面S=24.64m2，凈斷面S=22.4m2。噴漿厚度為120mm，噴射混凝土強度C25。

3施工準備及施工方案

（一）噴漿施工

1、噴漿施工用料采用地面自動上料系統配料，用JC4防爆混凝土攪拌運輸車運送至施工地點。

2、噴漿前，對煤層裂隙發育及片幫處，采取找盡活矸危石，鋸掉原支護錨桿，在距原支護錨桿200mm位置重新補打錨桿、掛網，然后進行噴漿成巷并保證達到設計要求。

3、因煤層裂隙發育，對局部掉頂處采用搭設偽頂的施工方法進行施工，首先對掉頂區域進行噴漿以達到設計厚度，然后采取層層打設錨桿、鋪設金屬網噴漿補平方法與兩幫噴平。

4、準備好施工所需的工具、材料；

5、施工前所有作業人員必須學習本措施。

4 CSPB20T防爆柴油機濕式混凝土噴射車噴漿工藝

（一）工藝原理

濕式噴漿工作原理是將水泥、骨料、水和外加劑等按設計配合比經強制式攪拌機攪拌均勻后，利用混凝土運輸罐車運送至噴射地點加入噴漿車，通過噴漿車輸送泵將稠密流料泵送至噴頭處，與手動配比摻量控制的液體速凝劑混合，再用高壓空氣進行噴射的一種方法。

（二）施工工藝操作要點

機械手濕噴C25混凝土配合比

1）、配合比設計技術規范

根據TB10424-2010《鐵路混凝土工程施工質量驗收標準》規定，噴射混凝土水膠比不大于0.50，膠凝材料用量不小于400kg/m3，粗骨料最大料徑不大于12mm，細骨料細度模數應大于2.5。

2）、配合比

按此配合比進行拌制，保證混凝土坍落度為8-12cm，混凝土粘聚性良好，混凝土拌合物性能符合施工要求。

2.2.2濕噴工藝操作要點

1）、噴射順序

噴射應先墻后頂，從下至上、以S曲線移動進行噴射。

2）、噴射角度

噴射時，噴頭應保持與受噴面垂直。噴射交角過小將增加混凝土的回彈率，降低噴射密實度；垂直于巖面噴射時，連續的混凝土“稀薄流”對反彈物有二次嵌入作用，可以降低回彈率，增加一次噴射厚度。

3）、噴射距離

由于濕噴要求的風壓較大，如果噴頭距受噴面太近，高壓風會將剛“附著”在受噴面上的混凝土吹掉，使混凝土的回彈量增大。噴頭距巖面的距離為1.5m-2.0m。

4）、噴射混凝土作業

噴射混凝土回彈在剛噴射時最大，當巖面噴厚達到2～3cm 后，回彈最小，且穩定，當噴射到附著在巖面的混凝土滑落、流淌時，一次噴厚達到最大，此時不能再繼續噴射，應等噴射混凝土初凝后方能進行復噴。

5）、堵管處理

噴射施工中極少發生堵管，若發生時應立即關閉機械及計量泵，關掉輸送風，拍打軟管，并倒掉管內存留混凝土，堵管處理完成后應先加水噴射洗管，確保管路暢通無誤后才能進行再次噴射施工。

6）、混凝土坍落度要求

骨料最大粒徑小于12mm，否則會因阻力過大無法順利噴出而沖掉噴嘴處塑料噴頭而短時中止施噴，影響工效；混凝土坍落度宜為8～12cm。

7）、工作風壓、風量

工作風壓宜為0.35～0.6MPa，工作風壓的選擇與混凝土的和易性有關，和易性越好，工作風壓較小，反之偏大。風壓調整應根據工作面距離，確保得到合適的混凝土出口速度，實際施工中應根據混凝土和易性、風壓穩定性影響進行調整，以保證噴射混凝土在噴射口形成連續噴射、無流淌、并使得噴射混凝土能以合適速度垂直射向受噴面。噴射側墻時風壓應在0.4MPa，噴射拱頂時應在0.5MPa。

8）、巖面整潔度

對于較臟巖面，先用高壓風或水清洗受噴面，提高混凝土與巖面的黏結力以達到噴射最佳效果。欠挖超標過多的先行局部處理。對于滲水巖面，一般情況下濕噴可以將滲水封住，對于滲水較嚴重，形成水流時就需要打排水孔、掛防水板，然后進行噴護作業。

9）、噴射層厚度

一次噴射層太厚，將影響噴射效果和質量。邊墻一次噴射混凝土厚度控制在7-10cm，拱頂控制在5-6cm，并保持噴層均勻，頂部噴射混凝土時，為避免產生落料現象，兩次間隔時間宜為2-4h。

10）、速凝劑摻量

摻量過大導致回彈增大，混凝土噴層密實性變差；摻量過小導致噴層流淌下墜形成微裂紋或掉塊。因此須在進行噴射混凝土作業時嚴格控制其摻量，以達到質量控制和節省成本的目的。一般頂部部分速凝劑摻量較邊墻部分稍大，且噴射速度也相應較慢。

11）、維修、保養

噴射結束后，應將噴漿機升井或不影響正常施工的其他地點，按操作堆積對機器進行維護、保養。

參考文獻

[1] 陳新銳.PS6I-J型濕式混凝土噴射機的應用與研究[J].江西煤炭科技，2016（04）：40-41.

[2] 雷建中.噴漿臺車改造后在超長距離混凝土噴射施工中的應用[J].四川水力發電，2013，32（05）：44-46.

（作者單位：中煤第五建設有限公司第一工程處）