CSPB20T防爆柴油机湿式混凝土喷射车在煤矿井巷施工中的应用

胡广正

摘要：本文结合山西省兴县县城斜沟煤矿具体实际情况，在分析了工程概况和施工技术特征的基础上，就混凝土喷射车喷浆施工的相关准备工作以及施工安全技术方案进行了详细的探讨，以供参考。

关键词：防爆柴油机；混凝土喷射车；喷浆施工；安全技术

1 工程概况

斜沟煤矿位于山西省兴县县城北直距 20km 处，行政区划隶属于兴县魏家滩镇和保德县南河沟镇管辖，隶属于山西西山晋兴能源有限责任公司，矿井生产能力 1500万吨，为全国在建特大型现代化矿井，该矿采用斜井、立井综合开拓方式，布置一号主斜井井筒、二号主斜井井筒、一号副斜井井筒、二号副斜井井筒、一号回风斜井井筒、一号回风立井井筒共六条井筒。

2施工技术特征

二水平北翼大巷延伸，巷道为矩形断面。巷道采用锚杆、锚索、金属网、喷射砼联合支护的方法进行支护。二水平北翼辅运大巷延伸：掘进宽度5840mm，掘进高度3920mm，净宽度5600mm，净高度3500mm，掘进断面S=22.89m2，净断面S=19.6m2。二水平北翼回风大巷延伸：掘进宽度5840mm，掘进高度4220mm，净宽度5600mm，净高度4000mm，掘进断面S=24.64m2，净断面S=22.4m2。喷浆厚度为120mm，喷射混凝土强度C25。

3施工准备及施工方案

（一）喷浆施工

1、喷浆施工用料采用地面自动上料系统配料，用JC4防爆混凝土攪拌运输车运送至施工地点。

2、喷浆前，对煤层裂隙发育及片帮处，采取找尽活矸危石，锯掉原支护锚杆，在距原支护锚杆200mm位置重新补打锚杆、挂网，然后进行喷浆成巷并保证达到设计要求。

3、因煤层裂隙发育，对局部掉顶处采用搭设伪顶的施工方法进行施工，首先对掉顶区域进行喷浆以达到设计厚度，然后采取层层打设锚杆、铺设金属网喷浆补平方法与两帮喷平。

4、准备好施工所需的工具、材料；

5、施工前所有作业人员必须学习本措施。

4 CSPB20T防爆柴油机湿式混凝土喷射车喷浆工艺

（一）工艺原理

湿式喷浆工作原理是将水泥、骨料、水和外加剂等按设计配合比经强制式搅拌机搅拌均匀后，利用混凝土运输罐车运送至喷射地点加入喷浆车，通过喷浆车输送泵将稠密流料泵送至喷头处，与手动配比掺量控制的液体速凝剂混合，再用高压空气进行喷射的一种方法。

（二）施工工艺操作要点

机械手湿喷C25混凝土配合比

1）、配合比设计技术规范

根据TB10424-2010《铁路混凝土工程施工质量验收标准》规定，喷射混凝土水胶比不大于0.50，胶凝材料用量不小于400kg/m3，粗骨料最大料径不大于12mm，细骨料细度模数应大于2.5。

2）、配合比

按此配合比进行拌制，保证混凝土坍落度为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湿喷工艺操作要点

1）、喷射顺序

喷射应先墙后顶，从下至上、以S曲线移动进行喷射。

2）、喷射角度

喷射时，喷头应保持与受喷面垂直。喷射交角过小将增加混凝土的回弹率，降低喷射密实度；垂直于岩面喷射时，连续的混凝土“稀薄流”对反弹物有二次嵌入作用，可以降低回弹率，增加一次喷射厚度。

3）、喷射距离

由于湿喷要求的风压较大，如果喷头距受喷面太近，高压风会将刚“附着”在受喷面上的混凝土吹掉，使混凝土的回弹量增大。喷头距岩面的距离为1.5m-2.0m。

4）、喷射混凝土作业

喷射混凝土回弹在刚喷射时最大，当岩面喷厚达到2～3cm 后，回弹最小，且稳定，当喷射到附着在岩面的混凝土滑落、流淌时，一次喷厚达到最大，此时不能再继续喷射，应等喷射混凝土初凝后方能进行复喷。

5）、堵管处理

喷射施工中极少发生堵管，若发生时应立即关闭机械及计量泵，关掉输送风，拍打软管，并倒掉管内存留混凝土，堵管处理完成后应先加水喷射洗管，确保管路畅通无误后才能进行再次喷射施工。

6）、混凝土坍落度要求

骨料最大粒径小于12mm，否则会因阻力过大无法顺利喷出而冲掉喷嘴处塑料喷头而短时中止施喷，影响工效；混凝土坍落度宜为8～12cm。

7）、工作风压、风量

工作风压宜为0.35～0.6MPa，工作风压的选择与混凝土的和易性有关，和易性越好，工作风压较小，反之偏大。风压调整应根据工作面距离，确保得到合适的混凝土出口速度，实际施工中应根据混凝土和易性、风压稳定性影响进行调整，以保证喷射混凝土在喷射口形成连续喷射、无流淌、并使得喷射混凝土能以合适速度垂直射向受喷面。喷射侧墙时风压应在0.4MPa，喷射拱顶时应在0.5MPa。

8）、岩面整洁度

对于较脏岩面，先用高压风或水清洗受喷面，提高混凝土与岩面的黏结力以达到喷射最佳效果。欠挖超标过多的先行局部处理。对于渗水岩面，一般情况下湿喷可以将渗水封住，对于渗水较严重，形成水流时就需要打排水孔、挂防水板，然后进行喷护作业。

9）、喷射层厚度

一次喷射层太厚，将影响喷射效果和质量。边墙一次喷射混凝土厚度控制在7-10cm，拱顶控制在5-6cm，并保持喷层均匀，顶部喷射混凝土时，为避免产生落料现象，两次间隔时间宜为2-4h。

10）、速凝剂掺量

掺量过大导致回弹增大，混凝土喷层密实性变差；掺量过小导致喷层流淌下坠形成微裂纹或掉块。因此须在进行喷射混凝土作业时严格控制其掺量，以达到质量控制和节省成本的目的。一般顶部部分速凝剂掺量较边墙部分稍大，且喷射速度也相应较慢。

11）、维修、保养

喷射结束后，应将喷浆机升井或不影响正常施工的其他地点，按操作堆积对机器进行维护、保养。

参考文献

[1] 陈新锐.PS6I-J型湿式混凝土喷射机的应用与研究[J].江西煤炭科技，2016（04）：40-41.

[2] 雷建中.喷浆台车改造后在超长距离混凝土喷射施工中的应用[J].四川水力发电，2013，32（05）：44-46.

（作者单位：中煤第五建设有限公司第一工程处）