采用灰渣代替河砂进行巷道锚喷

摘 要：采用矸石电厂灰渣废料代替河砂对巷道喷浆，保证巷道围岩稳定，延长巷道使用寿命。巷道进行一次支护后（既锚杆，架棚等），再进行二次支护（喷浆）能更好的长时间保证巷道的完好性，更好的延长巷道的使用寿命但喷浆往往又增加了巷道的造价。利用矸石电厂废料灰渣代替河砂对巷道喷浆，降低巷道喷浆成本。普及石门巷道喷浆，减少巷道的维修量。

关键词：灰渣；混凝土；围岩

前言

巷道进行一次支护后（既锚杆，架棚等），再进行二次支护（喷浆）能更好的长时间保证巷道的完好性，更好的延长巷道的使用寿命但喷浆往往又增加了巷道的造价。因此降低喷浆的成本，普及巷道喷浆是很多工程技术人员都想解决的一个问题。下面我想论述一下利用矸石电厂废料灰渣代替河砂对巷道喷浆，降低巷道喷浆成本。

1 使用灰渣喷浆代替混凝土喷浆的可行性

（2）充填作用：喷射速度高，能很好充填围岩的裂隙。节理和凹穴的岩面，从而提高围岩的强度，使用混凝土喷浆和使用灰渣喷浆作用一样。

（3）隔绝作用：喷浆封闭了围岩表面，完全隔绝了空气，水、围岩的接触，有效防止了风化潮解而引起的围岩破坏与剥落，使围岩能保持原有的稳定和强度， 使用混凝土喷浆和使用灰渣喷浆作用一样。

（4）转化作用：高速喷射，有很高的粘结力和较高的强度，喷浆与围岩紧密结合，能在结合面传递各种应力，再加上充填、隔绝作用的结果，提高了围岩的稳定性自身的支撑能力，形成一个共同工作和力学统一体，具有把岩石荷载转化为岩石承载结构的作用，从根本上改变了支架消极承压的弱点。使用混凝土喷浆和使用灰渣喷浆作用一样。

因此结论使用灰渣喷浆代替混凝土喷浆是可行，通过九井西采一路联络车场石门巷道灰渣喷浆试验效果比较好。2003年4月用灰渣喷浆的巷道至今支护状态仍然很完整。

2 适应条件

（1）井下各种类型巷道（半煤巷、全岩巷）。（2）巷道顶板岩性：比较稳定，砂岩或砂页岩。（3）高沼气矿井、低沼气矿井、瓦斯突出矿井。（4）无冲击地区，而且动压和巷道侧压均较小的巷道。（5）永久巷道支护。使用锚杆或锚杆挂网支护的巷道。

3 技术特征

（1）巷道断面5～12m2。（2）喷射厚度100mm左右。（3）使用1.6m长的φ16mm的钢筋水泥快硬药卷锚杆，锚杆布置形式为矩形间排距为800×1000mm。（4）水泥与灰渣配合比为1：2～3（重量配合比），水灰比：0.45～0.55。（5）锚固力达到6吨以上。（6）炮眼布置：设置周边眼，爆破后要求巷道凹凸±50mm。

4 施工工艺及主要安全措施

4.1 施工工艺

根据巷道的岩石的破碎程度及巷道压力的大小、作业方式选择二掘一喷，边掘边喷，以及浅眼小循环、多工序平行交叉作业，工序安排是全断面一次爆破后打设锚杆支护，初喷20mm以上，成巷班复喷至设计厚度。喷浆前必须用水冲洗，巷道帮顶，将喷浆地段的浮石、活石清理干净，锚杆按要求打设牢固，垂直岩面不小于75°，露头不大于5公分，喷浆作业时，严禁与工作面平行作业，保证喷浆质量达到设计要求，喷射顺序要先墙后拱、自下而上，一次不得喷全厚，可分两次。

严格按操作规程正确使用喷射机，尤其要注意调整风压、水压，以减少回弹量，降低粉尘浓度，保证喷层质量。

喷头操作要先给水后送料，及时调整水灰经，喷头应尽量与岩面垂直，并与岩面保持1米左右间距，喷射顺序应先墙后拱，自下而上呈螺旋状轨迹移动，旋转直径以200mm左右为宜。

为了保证喷射质量，提高工作效率，应合理划分喷射区段。一般以6m长为一基本段，基本段再分为2米长的三小段，喷墙时每喷完1.5米高使依次向相邻小段前进，见附图。对一些凹凸严重的岩面，应先凹后凸，自下而上地正确选择喷射次序。

干料的拌制和拌合料静放时间、掺速凝剂2%时，静放时间不得超过5分钟，不掺速凝剂时不得超过2小时，尽量作到随拌随用。

为防止喷浆收缩开裂，保证水泥标号425#以上，坚持在喷层终凝后进行洒水养护是很重要的。

4.2 安全措施

（1）断面爆破为全断面一次性爆破，雷管使用毫秒延期电雷管，炸药采用2#煤矿硝铵炸药。（2）巷道顶板极破碎时，要铺设护顶金属网，避免巷道超挖现象。（3）当煤层硬度有变化或有夹石层时，要调整装药量，以确保爆破效果。（4）为保证喷射质量，对淋水较大的地点要采取打眼放水的方法来减少巷壁积水。（5）为确保安全，工作面禁止空顶作业，最大空顶距为1.0m。（6）喷浆作业要由有经验的老工人操作喷射机，发现异常先停喷射机进行检查处理。（7）喷枪作业时前方不得有人或把枪对人，喷浆作业前要将喷管顺好，不得有死弯。

5 结束语

滴道矿九井西采联络车场子2003年2月采用矸石电厂废料灰渣代替河砂对巷道喷浆，效果非常好该巷道至今仍在使用。现在滴矿立井主运巷及六采部分巷道也采用矸石电厂废料灰渣代替河砂对巷道喷浆，这项技术与原锚杆支护喷射混凝土支护相比，可节省大量的河砂，按照中宽2.6m，墙高1.6m，半圆拱巷道，喷浆厚度为100mm，100米巷道使用河砂为100×（2×1.2×0.1+2.6/2×3.14×0.1）=100×（0.24+0.41）=65（m3），可节省资金65×20=1300元。一年喷4000M可节省资金4000×13=52000元。

一般使用混凝土喷浆，回弹率在15%左右，而用灰渣喷浆因灰渣容量为1.048吨/m3，砂子容重2.5吨/m3，因而采用灰渣喷浆回 弹率为5%左右，100米巷可减少回弹料10%×65=6.5m3。一年可节省水泥资金：4000米×6.5m3÷100M×400元/M×2.5T/m3=260000元。4000M巷道共节省资金：26+5.2=31.2万元使用电厂遗弃的废料灰渣喷浆可以变废为宝，解决矸石电厂灰渣占地污染环境诸多问题。

参考文献

[1]林锡章，张万惠.井巷工程[M].西安：陕西煤校煤炭工业出版社.

作者简介：张建民（1965-），男，本科学历，工程师，1985年毕业于抚顺煤炭工业学校，采矿专业，现在从事技术管理工作。