煤礦錨噴錨網(wǎng)混凝土支護(hù)結(jié)構(gòu)與施工

1、煤礦錨噴錨網(wǎng)混凝土支護(hù)結(jié)構(gòu)與施工 摘要：本文主要闡述了噴射混凝土的原材料及其配比，噴射混凝土支護(hù)結(jié)構(gòu)等問題。分析了錨噴和錨網(wǎng)噴射混凝土施工的噴射混凝土施工設(shè)備布置、錨桿噴射混凝土支護(hù)、錨網(wǎng)噴射混凝土施工等技術(shù)措施。 關(guān)鍵詞：錨噴；錨網(wǎng)；混凝土；支護(hù)結(jié)構(gòu)；施工技術(shù) 引言 為了保持煤礦巷道的穩(wěn)定性，避免圍巖出現(xiàn)垮落或過大變形，巷道掘進(jìn)后一般都要進(jìn)行支護(hù)。支護(hù)的主要方法是架設(shè)棚式支架、砌筑石材整體式支架和錨噴、錨網(wǎng)支護(hù)。進(jìn)行支護(hù)以前一般選打砌達(dá)碹方式或砼碹方式。這些支護(hù)方式的缺點是加大了掘進(jìn)斷面，影響了掘進(jìn)速度，還爆破、運輸、支護(hù)等材料費用高。支護(hù)效果上，埋深厚，砼碹開裂，巷道變形，底鼓現(xiàn)象比較嚴(yán)重

2、，滿足不了安全生產(chǎn)的需要。目前，一些煤礦采用錨網(wǎng)、錨索噴聯(lián)合支護(hù)技術(shù)。 在采用錨網(wǎng)、錨索噴聯(lián)合支護(hù)技術(shù)后，可明顯改善圍巖受力狀態(tài)，有效地控制圍巖變形，提高支護(hù)的安全可靠性。與砼碹相比，錨噴、錨網(wǎng)噴和、錨網(wǎng)索噴聯(lián)合支護(hù)技術(shù)可減少掘進(jìn)荒斷面，降低支護(hù)費用，經(jīng)濟(jì)效益顯著。錨噴、錨網(wǎng)噴和、錨網(wǎng)索噴聯(lián)合支護(hù)技術(shù)可縮短工期。因掘進(jìn)斷面比砼碹支護(hù)方式小，掘進(jìn)工程量小，掘進(jìn)速度快，可縮短工期20%左右。 噴射混凝土作為用噴射方法制備的混凝土，是砂石料、水泥和速凝劑等材料攪拌而形成，借助混凝土噴射機(jī)使混合物在壓縮空氣的作用下，通過軟管輸送到噴嘴處。在噴嘴處加水混合并形成料束，高速噴敷在圍巖表面上，就可形成噴射混

3、凝土層，以支護(hù)礦井圍巖。錨桿和噴射混凝土兩種支護(hù)手段經(jīng)常相互配合、補(bǔ)充，聯(lián)合使用，形成錨桿噴射混凝土支護(hù)，能夠增加它們對圍巖的支護(hù)能力，可以適應(yīng)多種圍巖條件。 1 噴射混凝土的原材料及其配比 1.1 水泥。應(yīng)優(yōu)先選用普通硅酸鹽水泥，它凝結(jié)硬化快，保水性好，早期強(qiáng)度增長快。也可從實際出發(fā)選用礦渣硅酸鹽水泥或火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥。水泥標(biāo)號一般不得低于325號，過期、受潮結(jié)塊或混合的水泥不能使用。 1.2 砂子。應(yīng)采用堅硬耐久的中砂或粗砂，細(xì)度模數(shù)應(yīng)大于2.5，含泥量要小于3。細(xì)砂會增加噴射混凝土的干縮變形，過細(xì)的粉砂易產(chǎn)生粉塵，影響操作人員的身體健康。 1.3 石子。應(yīng)采用堅硬耐久的卵石或碎石，粒徑

4、小于15mm。卵石因其光滑干凈，對噴射機(jī)和輸料管路磨損少，有利于遠(yuǎn)距離輸料和減少堵管故障。碎石混凝土比卵石混凝土強(qiáng)度高，噴射作業(yè)中回彈率也較低，但碎石有棱角，表面粗糙，會對噴射機(jī)和輸料管路磨損，應(yīng)少用。 1.4 水。飲用水及潔凈天然水可以作為噴射混凝土混合水?；旌纤粦?yīng)含有影響水泥正常凝結(jié)與硬化的物質(zhì)，不得使用污水和酸性水。 1.5 速凝劑。一種以鋁酸鹽和碳酸鹽為主；一種以水玻璃為主；按形狀又可分為粉狀和液體兩類。速凝劑能使噴射混凝土凝結(jié)速度決、早期強(qiáng)度高、后期強(qiáng)度損失小、縮變形增加不大、對金屬腐蝕小、在低溫（5左右）下不致失效，用量一般約為水泥用量的2.54%。由于噴射混凝土施工工藝的特點，

5、在選擇噴射混凝土配比時，既要滿足支護(hù)方面的要求，還應(yīng)考慮施工工藝的要求。 2 噴射混凝土支護(hù)結(jié)構(gòu) 噴射混凝土的結(jié)構(gòu)選擇，要視巷道的地質(zhì)條件、圍巖、工程斷面、跨度等情況確定。規(guī)范規(guī)定了在各種條件下錨噴支護(hù)參數(shù)選擇，可以結(jié)合施工情況選用，支護(hù)結(jié)構(gòu)一般可分為以下幾類。 2.1 噴砂漿支護(hù)是在巷道周圍圍巖表面噴一層砂漿的支護(hù)形式，主要用以封閉圍巖使之不與不利環(huán)境接觸，減緩其風(fēng)化。侵蝕等作用。噴砂漿的標(biāo)號要等于或大于75號，噴砂漿的厚度應(yīng)等于或大于10mm，小于30mm。 2.2 噴射混凝土支護(hù)是在井巷圍巖表面噴射一層混凝土，與圍巖自承能力相結(jié)合，實現(xiàn)巷道支護(hù)的支護(hù)形式，根據(jù)它的使用功能，即臨時支護(hù)、永

6、久支護(hù)，初噴、復(fù)噴的要求，噴射混凝土厚度最小30mm。 2.3 錨桿噴射混凝土支護(hù)是錨桿和噴射混凝土聯(lián)合支護(hù)的一種支護(hù)結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)既能充分發(fā)揮錨桿的作用，又能充分發(fā)揮噴射混凝土的作用，兩種作用相結(jié)合，有效地改進(jìn)了支護(hù)的效能。 2.4 錨桿噴射混凝土金屬網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)是錨桿、金屬網(wǎng)和噴射混凝土進(jìn)行聯(lián)合支護(hù)的形式。金屬網(wǎng)的介入，起到了加固的作用。因此，在w、v類圍巖的井巷支護(hù)，軟巖巷道中得到廣泛的應(yīng)用。一般金屬網(wǎng)的網(wǎng)格不小于150mm，金屬網(wǎng)所用鋼筋或鋼絲直徑為2.510mm，施工時應(yīng)注意用錨桿固定牢靠，金屬網(wǎng)間要用絲綁扎結(jié)實，鋼筋保護(hù)層厚度不應(yīng)小于20mm、不大于40mm，必須能與噴射混凝土密切結(jié)

7、合產(chǎn)生強(qiáng)度。 2.5 鋼纖維噴射混凝土支護(hù)是在噴射混凝土中摻入適當(dāng)鋼纖維，以提高噴射混凝土性能的支護(hù)。較多地應(yīng)用于過斷層破碎帶的巷道支護(hù)和大斷面交叉點，或處理冒頂?shù)仁鹿?，也可在裂隙、?jié)理發(fā)達(dá)的圍巖以及承受擾動影響的巷道和高速水流沖刷中使用，一般碳素鋼纖維的抗拉強(qiáng)度不得低于380mpa，鋼纖維的直徑應(yīng)控制在0.30.5mm，鋼纖維的長度2025mm，鋼纖維摻量應(yīng)為混合料質(zhì)量的3%6%。 2.6 鋼架噴射混凝土聯(lián)合支護(hù)是在軟巖中應(yīng)用的一種支護(hù)結(jié)構(gòu)，先在掘進(jìn)后架設(shè)鋼架，允許圍巖收斂變形，穩(wěn)定后再進(jìn)行噴射混凝土支護(hù)，把鋼架噴在里面，有時也打一些錨桿，控制圍巖變形。鋼架自身仍保持相當(dāng)?shù)闹ёo(hù)能力，被噴射混

8、凝土裹住后又起鋼筋加固作用而噴射混凝土層的柔性，對圍巖穩(wěn)定后的微量變形可以適應(yīng)。 3 錨噴和錨網(wǎng)噴射混凝土施工 3.1 噴射混凝土施工設(shè)備布置。噴射混凝土施工設(shè)備的布置，要以施工安全、高效操作為前提盡量縮短混合料攪拌機(jī)與噴射機(jī)之間的距離。如攪拌機(jī)設(shè)在地面，按一定比例攪拌的粗細(xì)骨料運往井下，在現(xiàn)場與水泥、速凝劑一起攪拌后噴射，噴射機(jī)至作業(yè)面的距離要近，以便提高效率，防止堵管。斜井施工中噴射機(jī)布置在井口進(jìn)行長距離輸料時，應(yīng)檢查鋪設(shè)輸料管，不宜用彎頭，改變輸料管徑時應(yīng)用錐形變徑接頭，以減少運輸阻力，防止管路堵塞。使用壓力水箱向噴頭供水時，水箱位置設(shè)置在噴射機(jī)司機(jī)、噴射手的可視范圍內(nèi)，調(diào)節(jié)和控制水箱壓

9、力。攪拌機(jī)、上料機(jī)、噴射機(jī)等均應(yīng)布置在巷道一側(cè)，以便掘進(jìn)排研和噴射混凝土供料車能隨時通過，確保連續(xù)施工。 3.2 錨桿噴射混凝土支護(hù)。錨桿的施工要根據(jù)錨桿的型號而不同。在掘進(jìn)后，先安裝臨時錨桿，繼而噴薄層混凝土，再進(jìn)行復(fù)噴達(dá)到設(shè)計規(guī)定的噴層厚度，頂板情況良好時，噴一薄層混凝土，再安裝錨桿，再進(jìn)行復(fù)噴，達(dá)到設(shè)計規(guī)定的噴層厚度。 3.3 錨網(wǎng)噴射混凝土施工。錨桿的施工對于破碎軟巖斷層帶需增加金屬網(wǎng)一層或兩層，增大其強(qiáng)度，起到鋼筋混凝土的作用，鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)在使用前清除污銹，在圍巖表面噴射一薄層棍凝土后再鋪設(shè)金屬網(wǎng)，金屬網(wǎng)與錨桿或其他堅固件應(yīng)聯(lián)結(jié)牢固。金屬網(wǎng)片也應(yīng)互相綁扎緊密，使之在噴射混凝土操作時不晃動，鋼筋網(wǎng)的網(wǎng)格尺寸應(yīng)等于或大于150mm，采用金屬網(wǎng)時，第一層金屬網(wǎng)被噴射混凝土覆蓋后再鋪設(shè)第二層金屬網(wǎng)。 鋼筋網(wǎng)在噴射混凝土中的位置。鋼筋網(wǎng)與巖面的間隙，或噴射混凝土厚度應(yīng)大于30mm，網(wǎng)筋保護(hù)層的厚度應(yīng)等于或大于20mm，小于40mm。這有利于鋼筋網(wǎng)噴射混凝土的