【摘 要】本文分析了錨噴和錨網(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、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；支護結(jié)構(gòu)；施工技術(shù)

為了保持煤礦巷道的穩(wěn)定性，防止圍巖垮落或變形過大，巷道掘進后一般都要進行支護。過去大多是架設(shè)棚式支架與砌筑石材整體式支架來維護巷道，這些支護方式的缺點是加大了掘進斷面，影響了掘進速度，還使爆破、運輸、支護等材料費用高。支護效果上，埋深厚，砼碹開裂，巷道變形，底鼓現(xiàn)象比較嚴(yán)重，滿足不了安全生產(chǎn)的需要?，F(xiàn)在錨網(wǎng)噴支護在礦山得到了較廣泛的使用，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)合支護技術(shù)可減少掘進荒斷面，降低支護費用，經(jīng)濟效益顯著。錨網(wǎng)噴支護技術(shù)可縮短工期。因掘進斷面比砼碹支護方式小，掘進工程量小，掘進速度快，可縮短工期20%左右。這是支護技術(shù)的一次重大革新與進步。目前，一些煤礦采用錨網(wǎng)噴支護技術(shù)。在采用此項技術(shù)后，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，就可形成噴射混凝土層，以支護礦井圍巖。錨桿和噴射混凝土兩種支護手段經(jīng)常相互配合、補充，聯(lián)合使用，形成錨桿噴射混凝土支護，能夠增加它們對圍巖的支護能力，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)先選用硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥，它凝結(jié)硬化快，早期強度高、凝結(jié)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，不能使用過期、受潮結(jié)塊的水泥。

1.2砂子

為了保證混凝土強度，防止混凝土硬化后的收縮和減少粉塵噴射混凝土中的細(xì)骨料應(yīng)采用堅硬干凈的中砂或粗砂，細(xì)度模數(shù)宜大于2.5，含泥量宜小于5％。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（礫石）與碎石，粒徑小于15mm，大于5mm。卵石因其光滑干凈，對噴射機和輸料管路磨損少，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，會對噴射機和輸料管路磨損，應(yīng)少用。

1.4水

飲用水及清潔的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pH值小于4的酸性水、含硫酸鹽超過水重1％的水，以及含油脂、糖類的水。

1.5速凝劑

速凝劑的作用是使混凝土快凝并迅速達到較高強度。速凝劑的作用主要有兩點：①加快水泥硬化。②提高混凝土早期強度。用量一般約為水泥用量的3％-7%。由于噴射混凝土施工工藝的特點，在選擇噴射混凝土配比時，既要滿足支護方面的要求，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?！兑?guī)范》規(guī)定了在各種條件下錨噴支護參數(shù)選擇，可以結(jié)合施工情況選用，支護結(jié)構(gòu)一般可分為以下幾類：

（1）噴砂漿支護是在巷道周圍圍巖表面噴一層砂漿的支護形式，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15號，噴砂漿的厚度應(yīng)等于或大于10mm，小于50mm。

（2）噴射混凝土支護是以較高的速度射入張開的節(jié)理裂隙，產(chǎn)生如同石墻灰縫一樣的粘結(jié)作用，從而提高了巖體的粘結(jié)力和內(nèi)摩擦角，也就是提高了圍巖的強度。同時噴射混凝土層封閉了圍巖，能夠防止因水和風(fēng)化作用造成圍巖的破壞與剝落。根據(jù)它的使用功能，分為臨時支護、永久支護。

（3）錨桿噴射混凝土支護是錨桿和噴射混凝土聯(lián)合支護的一種支護結(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，有效地改進了支護的效能。

（4）錨桿噴射混凝土金屬網(wǎng)聯(lián)合支護是錨桿、金屬網(wǎng)和噴射混凝土進行聯(lián)合支護的形式。在噴射混凝土之前敷設(shè)金屬網(wǎng)，噴后成鋼筋混凝土層，提高了噴層的整體性，改善了噴層的抗拉性能，這就形成了錨網(wǎng)噴聯(lián)合支護，能有效地支護松散破碎的軟弱巖層。一般金屬網(wǎng)的網(wǎng)格不小于100mm，金屬網(wǎng)所用鋼筋或鋼絲直徑為2.5-10mm，施工時應(yīng)注意用錨桿固定牢靠，金屬網(wǎng)間要用鐵絲綁扎結(jié)實，鋼筋保護層厚度不應(yīng)小于20mm、不大于40mm，必須能與噴射混凝土密切結(jié)合產(chǎn)生強度。

（5）鋼纖維噴射混凝土支護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。較多地應(yīng)用于過斷層破碎帶的巷道支護和大斷面交叉點，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度不得低于380MPa，鋼纖維的直徑應(yīng)控制在0.3-0.5mm，鋼纖維的長度20-25mm，鋼纖維摻量應(yīng)為混合料質(zhì)量的3%-6%。

（6）鋼架噴射混凝土聯(lián)合支護是在軟巖中應(yīng)用的一種支護結(jié)構(gòu)，先在掘進后架設(shè)鋼架，允許圍巖收斂變形，穩(wěn)定后再進行噴射混凝土支護，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能力，被噴射混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與噴射機之間的距離。如攪拌機設(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。斜井施工中噴射機布置在井口進行長距離輸料時，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)置在噴射機司機、噴射手的可視范圍內(nèi)，調(diào)節(jié)和控制水箱壓力。攪拌機、上料機、噴射機等均應(yīng)布置在巷道一側(cè)，以便掘進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

錨桿的施工要根據(jù)錨桿的型號而不同。在掘進后，先安裝臨時錨桿，繼而噴薄層混凝土，再進行復(fù)噴達到設(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，再進行復(fù)噴，達到設(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)等于或小于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)噴射混凝土的應(yīng)力分布和受力狀態(tài)，利于防止噴射混凝土支護表面破損。

噴射混凝土之前，應(yīng)先檢查巷道斷面尺寸是否符合要求；撬掉巖面上的活石，清除巷道兩幫基底的存矸，使達到設(shè)計規(guī)定的深度（底板以下100mm）；認(rèn)真檢查機械設(shè)備、管線和其它設(shè)施，發(fā)現(xiàn)問題及時解決。 [科]