远距离混凝土喷浆技术研究.pdf

煤矿 现代化 2 0 1 3 - r 第1 期 总第1 1 2 期 远距离混凝土喷浆技术研究 孔德顺 ， 程发祥 。 李 华 ( 兖州煤业股份有限公司 鲍店煤矿，山东 邹城 2 7 3 5 0 0) 摘要本文介绍了煤矿远距离混凝土喷浆技术研究过程， 通过压风过滤净化， 中间距 离加压助力输送混凝土， 实现了远距离混凝土喷浆， 有效地解决了因运输条件不具备造成喷 浆困难的难题， 提高了喷浆效率， 对今后边远巷道和掘进巷道混凝土喷浆封闭有着重大的推 广意义。 关键词压风过滤 ； 远距 离输送； 混凝土喷浆 中图分类号 ： u 4 5 5 文献标志码 ： B 文章编号 ： 1 0 0 9 0 7 9 7 ( 2 0 1 3 ) O 1 0 0 1 0 0 2 1 问题 的提 出 在煤矿生产过程中，煤巷锚网回风巷道随着服 务年 限的延长 ， 受风化 影响 ， 出现金属 网锈蚀 、 帮顶 开裂脱落现象，需喷浆封闭。如果按照传统方式喷 浆 ， 存 在以下难题 ： 一 是根据多年传统喷浆方式施工经验， 喷浆机的 最远喷射距离仅为 8 0 m左右。 虽然 P Z一5 B型喷浆机 设计最大输送距离 2 0 0 m， 但是由于受喷浆工艺及压 风输送能力的限制 ， 喷射距离一直没有新的突破 。 二是 目前边远巷道运输路线均不达标 ， 需整道 、 恢复提升设备、 安全设施等， 工程量较大。喷浆机移 机 、 材料运输都 比较困难 ， 而且成本费用高。 因此 ， 需对喷浆 系统进行 改造 ， 研究远距离混凝 土喷浆技术。 2 设 计思 路 喷射混凝土支护 ， 是 以压缩空气为动力 、 用喷射 机将细骨料混凝土 以喷射方法覆盖到需要维护 的岩 面上从而凝结硬化后形 成混凝 土结构 的支护方式 。 鲍店煤矿具有多年混凝土潮 喷的成熟技术 ，去年在 混凝土湿喷技术研究方面又取得 了成功 ，通过加压 输送水泥浆， 与喷浆机输送砂子配合操作， 从而实现 联合作业 ， 达到湿喷 目的。 工程技术人员经过分析研 究 ， 结合湿喷经验 ， 提 出远距离混凝土喷浆思路 ， 通 过压风过滤净化 ， 中间距离加压助力输送混凝土 ， 从 而实现远距离混凝土喷浆的 目的。 3 研究过 程 3 1 巷道基本情况描述 鲍店煤矿七采东部 回风巷 为煤巷锚 网巷道 ， 全 长 5 2 0 m， 未喷浆长度 2 8 0 m， 从 7 3下 O 5轨顺 三岔 门 向上 2 0 m， 向下 至后尾 2 6 0 m， 下 山坡度平 均为 5 。 6 。该段巷道开拓时间较长 ， 轨道线路质量较差 ， 安全设施不齐全，绞车等提升运输设备设施均已回 撤 。巷道平面位置示意图见 图 1 ： 图 1 平面位置示意 图 3 2 加工安装简易风质净化器 经分析 ， 井下供压风管路存在两个方面的问题 ： 一 是井下高压风湿度较大 ，易产生水雾 、水蒸 汽 、 凝结水 ， 尤其七采东部 回风巷压风管路 向下山敷 设 ， 更易造成压风管路积水 。 二是压风管路长期使用， 会积存各种固态物质， 如 ： 锈泥、 金属粉末、 橡胶细末 、 焦油粒及滤材、 密封 材料的细末等。 针对以上情况 ， 在 7 3下 0 5轨顺 回风联络巷外三 岔 门处安装简易风质净化器一个 ，因为水 比空气重 ， 喷浆用风通过净化器过滤 ， 压风里面的积水会 自然沉 淀 ， 压风从上部流出， 从而实现净化压风的 目的。 简易风质净化器采用 6 寸铁管加工，靠下侧开 口作为进风 口， 进风 口安装滤 网 ， 来 自压风管路 的风 源从此进入净化器 ，风源杂质通过滤 网过滤积存于 滤 网之外 ，可以通过打开接头清理 ；底部留出放水 孔 ， 沉淀的积水从此放出； 上侧开口作为出风 口， 净 化后 的风源从此流 出， 满足喷浆使用 。示意图如下 ： 3 _ 3 设计加工混凝土加压输送装置 技术人员经过深入研究 和设计 ，绘制 了加压输 送装置结构图， 该装置全长 l m， 采用 6寸钢管制作 ， 进料管为 2寸钢管 ， 通过卡栏与喷浆软管连接 ； 进风 口焊接直径 5 1 m m的高压接头 ，通过高压软管与巷 道内敷设的压风管路连接 ； 出料管为 3寸钢管 ， 通过 l 0 煤矿 现代化 2 0 1 3 年第1 期 总第1 1 2 期 2 寸变头与喷浆软管连接。加压输送装置两端均采 用 6寸卡栏连接 ，方便处理堵管和更换磨透的输料 管。喷浆过程中 ， 如喷浆压力不足时， 将该加压输送 装置连接于喷浆输料管路 中，通过进风管路 向喷浆 输料管路加压 ， 使喷浆输料管路得到助力 ， 达到远距 离输送混凝土的效果。剖面示意见图 2 、 图 3 ： 出 风 图 2 简易风质净化器剖面示意图 t一 I l l 进风 图 3 加 压装置剖面示意 图 3 4喷浆试验 3 4 1 喷浆方法 喷浆试验采用潮式喷射法施工， 人llr 拌料， P z 一 5 B型混凝土喷射机喷浆作业 。 3 4 2 技术质量要 求 喷浆厚度 l O O mm，不得露筋露网。喷浆前要用 高压风水 冲洗 受喷面 ， 保 证喷体 与受 喷面结合 严 密。 喷射手控制好水料 比， 以喷 出料不发白 、 不流淌 、 表面有光泽为宜。喷浆砼标号 C 2 0 ，使用标号为 3 2 5 R普通硅酸盐水泥 ， 砂为纯净 的河砂 ， 下井前要 过筛 ， 颗粒粗细均匀 ， 含泥量按重量计算不大于 3 。 石子优选瓜子石作骨料 ， 粒径 5l O mm为宜 ， 石子 过筛 ， 并用水冲洗干净 ， 其配比为 ： 水泥： 砂子： 石 子 =1 ： 2 ： 2 。速凝剂型号为 1 8 5型， 掺入量 为水泥用 量的 35 。喷射时的供风压力在 0 20 3 MP a ， 水 压在 0 30 4 MP a 左右 ，加水量凭射手 的经验加 以 控制 ， 最合适 的水灰 比是 0 40 4 5之间 ， 喷射过程 中应根据出料量的变化 ， 及时调整给水量 ， 保证水灰 比准确 ， 要使 喷射 的湿混凝土无干斑 ， 无流淌 ， 粘着 力强 ， 回弹料少。喷射混凝土的回弹率 ， 两墙不大于 1 5 ， 拱部不大于 2 5 。 3 4 3 喷浆顺序和结果 将喷浆机放置在 7 3下 0 5 轨顺回风联络巷里三 岔门处 ， 前期没有连接加压装置 ， 从三岔 门向上喷完 2 0 m后， 掉头向下逐步喷浆。 待喷至距喷浆机 1 8 0米 时 ， 输送压力明显不足 ， 于是连接加压输送装置 ， 通 过加压后继续 向下喷浆 ，最终喷至七采东回与七采 回风巷交汇处， 完成喷浆任务， 成功实现远距离喷浆 2 6 0 m。设备安放位置示意图见图 4： 图 4设备安放位置示意 图 3 4 4 喷浆注意事项 ( 1 ) 开机时应先将喷浆机处 的闸门开到最大 ， 后 开加压装置 ， 加压装置的闸门不应超过 1 4 。 ( 2 ) 处理堵管 时 ， 不准带 风或加大风压处理 ， 要 停 电 、 停风打开放风 阀敲打堵管处 ， 然后关闭放风阀 送风 、 送 电处理 。采用敲击法处理不通时， 要拆开管 路进行处理。 喷射中突然发生堵塞故障时 ， 喷射手应 紧握喷头并将喷 口朝下 。 ( 3 ) 3寸钢管与喷浆输料管连接时 ， 应进行缓缩 处理管子径差 ， 以减少管路 回风现象。 ( 4 ) 输料管应减少急弯 ， 移枪头时应缓慢移动管 子 ， 以减少管路阻力。 4 结语 远距离混凝土喷浆技术的研究 ，实现 了煤矿井 下远距离混凝土喷浆的要求 ，有效解决了边远巷道 喷浆封闭没有运输路线 、 尤法运料和移机的难题 ， 加 快 了巷道掘进 、 支护和喷浆的连续作业速度。 在保证 喷浆质量的同时 ， 减轻 了职工的劳动强度 ， 节约 了成 本 ， 效果显著 。 简易风质净化器和混凝土加压输送装 置结构简单， 安装使用方便， 无论在平巷和上、 下斜 巷中都能够使用。通过在斜巷应用该技术， 喷浆距 离达到 1 5 0 m， 应用效果明显 。该技术一方面可应用 于边远巷道喷浆封闭，另一方面也可应用于巷道掘 进过程中喷浆支护 ， 具有较高的推广价值。 参考文献： 1 】 刘刚 井巷工程 中国矿业大学出版社 ， 2 0 0 5 作者简介： 孔德顺， 男， 工程师， 具有多年生产技术管理经验 ， 现从 事巷道维修、 矿井支护等技术管理工作。 ( 收稿 日期 ： 2 O l 2 - 1 2 1 7 )