降低锚喷巷道喷射混凝土回弹率技术探究

王斌

摘 要：随着我国社会经济快速发展，我国的煤矿行业也发展越来越快，而在煤矿进行井下施工时，如何合理运用施工工艺成为了非常重要的一个环节，本文将详细对喷射混泥土施工工艺进行分析与探讨，并且重点讨论对喷射混凝土回弹率产生影响的因素，以及如何使喷射混凝土回弹率有效减少的方法。

关键词：喷射混泥土；回弹率；水压；技术

在进行煤矿井下施工时，作为目前最重要的支护手段“锚网喷”，在喷浆支护中水泥、米石以及黄砂这些材料都是有很大消耗的。依照相关数据，因为各个方面原因的影响，在煤矿井下有30%-40%的喷浆回弹率，而回弹回来的材料进行回收利用的效率很低，因为回收之后大多还没用完就出现了凝固，所以没有办法再次进行使用，造成了很大的浪费，而且将回弹率收回也需要很大的人力物力。

1 关于喷射混凝土

在煤矿井下喷浆当中，喷射工艺也有很多种，其中主要可以分成湿式、潮式以及干式等喷射混凝土。但是由于一些因素的影响，比如施工环境、施工工艺以及技术条件等因素，所以我国矿业现在基本多应用潮式喷射混凝土作为喷射工艺。我国矿业在喷射混凝土中所使用水泥是一般常见的硅酸盐水泥；而砂多选用中粗砂，其细度模数最好不要高于2.5，含水量一般是7%到9%；选用米石时一定要确保其坚硬耐用，其粒径也最好选择在6-16mm之间。

2 喷射混凝土回弹率产生影响的因素

上文已经了解了我国现在煤矿井下喷浆的基本形式，下面我们来分析一下使喷射率混凝土产生影响的因素有哪些。第一、喷射的顺序非常不合理；第二、在添加外加剂的时候不够均匀与规范；第三、在受喷面上出现凹凸不平的情况，而其巷道成型也极为不规整；第四、进行喷射的工作人员对操作手法不熟悉而且也没有很强的责任心；第五、没有进行分层喷射，在一次喷射中易出现厚度太大的问题；第六、井下的水泥在进行掺拌时未搅拌均匀；第七、地面的混合料其配比不太均匀与合理；第八、没有将水压与风压控制好，其喷射的距离也出现了太大或者太小的问题。

3 如何降低喷射混凝土的回弹率

在我国煤矿井下喷浆中，如果有效的降低喷射混泥土的回弹率，是作为我国矿业能否持续稳定发展的重要因素，下面我们来具体讨论一下降低喷射混凝土的措施。

3.1 控制好水量及水压

在进行拌合料配比的时候，风压要比水压低0.06-0.1MPa，而水灰要比一般多取0.38-0.46，以此来确保在喷头处中的水环处能对拌合料做到完全湿润。因为在喷射工艺当中没有办法进行定量加水，这些一般都是依靠喷浆工作人员的经验来进行操作。如果水量不足，就会在喷层的表面上形成干斑，扬尘会变大，回弹率也会随之增大；如果水量太大，在喷层时易出现流淌、坠落以及滑移等问题。

3.2 调节受喷面以及喷枪头的距离

当工作中的风压保持稳定，要是枪头离受喷面的距离太近，就会造成灰浆回溅的问题，回弹率也会因此剧增；如果枪头离受喷面的距离太远，就会因为距离过大而引起料束分散、无力捣固，以及大量骨料出现坠落等问题。在现场实践中多为1.3-1.7m，受喷面和喷头所喷射的方向不能大于或小于75°。

3.3 符合混凝土外加剂与配合比的要求

在混凝土外加剂与配合比用量的要求中，第一点就是要确保砂石的粒径能符合相关要求。选用的砂应该是中粗砂，其细度模数不要大过2.5，而石子的粒径最好在6-16mm的范围中。第二点就是注重速凝剂的用量，一般来说速凝剂的用量是水泥用量中的3%-6%，在一定程度上可以使混凝土中的黏性与塑性有所增加，不过其用量最好不要超过6%，不然就会使混凝土之后的强度有所降低。第三点就是拌合料一定要拌均匀。其混合料以及水泥中的掺拌、加入速凝剂的用量也需要均匀搅拌。其搅拌机配料最好在地面上使用，而搅拌机拌料则在井下使用最佳。井下工作人员在进行拌料的时候，每一次掺拌都至少要有二遍。第三点就是重视石子配比以及速凝剂用量。其石子配比能降低，速凝剂用量能增加，在很大程度上可以使回弹率大大降低，不过就混凝土的强度来说，还是会有所影响，所以对其还是需要进行严格控制。在重量配合比上通常会应用水泥：砂石：石子，其比例是1：2：2，而石子的用量可以降至1.6-2，要是施工条件很好，那么在进行拱顶以及喷射巷帮的时候，可以进行分别的配料，拱顶的配合比是1：2：2，帮部的配合比是1：2.5：4。

3.4 应用适当的输料管以及风压长度

（1）首先要将喷头与喷浆机的工作分压做正确的区分，因为喷浆机的工作风压是管路损失以及喷头风压之和。而合适的喷头工作风压，会使料束得以集中，其混合料也不会出现分离等问题，料束的冲击力理想，其出现发射现象也较小，因此粉尘的浓度以及回弹率也会相对降低。在喷头工作风压中合适的范围在0.07-0.09MPa最佳。

（2）风压在进行混合料输送时，颗粒重量虽然比较大，不过承受的作用力是完全相同的。所以，在管道内部中，石子、砂子以及水泥的状态以及范围是不同的，一般来说在管道的上部水泥会进行悬浮运动，在管道的下部石子会进行滚动运动，而在管道的中部砂子会进行半悬浮的作用。所以管路越长，混合干料以及风压所形成的作用力的时间也会相对变长，其混合干料的分离现象也会因此越来越严重，此类现象被称为“管道效应”。要想使回弹率有效降低，一定要依照施工条件来选择合理的输料距离，以此使“管道效益”减少。

4 结束语

综上所述，我国煤矿施工单位应该要加强工作人员的专业知识，对其现场也要进行严格的监督，使喷射混凝土的回弹率能有效降低，以此使我国煤矿行业中的经济效益大大提升，促进我国经济发展。

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