韓 敏
(陽泉煤業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司一礦, 山西 陽泉 045008)
由于陽泉煤業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司一礦(全文簡稱一礦)多個采區(qū)的準(zhǔn)備巷沒有進(jìn)行噴漿封閉,巷道圍巖含硫高,經(jīng)過長期的風(fēng)化及腐蝕,導(dǎo)致現(xiàn)在圍巖破碎,頂幫金屬網(wǎng)銹蝕破損嚴(yán)重,以致支護(hù)失效,局部巷道出現(xiàn)漏頂、冒頂現(xiàn)象。在對此類巷道整修時,考慮回風(fēng)巷瓦斯抽放管路影響,無法進(jìn)行整巷和使用混凝土噴漿封閉。為解決上述問題,一礦在三區(qū)高抽回風(fēng)巷對山東東瀚礦業(yè)工程有限公司礦用巷涂復(fù)合材料進(jìn)行了應(yīng)用性試驗(yàn),取得了良好效果。
該礦用巷涂復(fù)合材料產(chǎn)品屬于高分子納米復(fù)合材料,由A、B 兩種組分組成,使用時嚴(yán)格按照配比使用專用施工泵進(jìn)行施工。適用于井下重要建筑如大巷和機(jī)載硐室的煤巖體表面防護(hù),錨網(wǎng)防銹防護(hù),防開裂,防漏風(fēng),滲漏水,高瓦斯礦井或煤層易燃礦井回采巷道松散煤巖體表面防護(hù)和防漏風(fēng),防瓦斯?jié)B漏處理。
礦用巷涂材料技術(shù)參數(shù),見表1。
一礦三區(qū)高抽回風(fēng)巷是以12 號煤上部泥巖掘進(jìn)的巖巷,巷道毛寬4.2 m,毛高2.4 m,頂板采用錨桿+錨索+雙層經(jīng)緯金屬網(wǎng)聯(lián)合支護(hù),兩幫采用錨桿+經(jīng)緯金屬網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)。巷道為新施工巷道,為防止圍巖破碎及支護(hù)材料腐蝕,決定對巷道頂板及兩幫進(jìn)行噴涂封閉。
表1 巷涂材料技術(shù)參數(shù)
巷涂施工設(shè)備由兩個氣動馬達(dá)、一個螺旋泵、一把噴涂槍、一個混合缸組成。將A、B 兩種組分按照比例1∶1 倒入混合缸里,開動上方氣動馬達(dá),均勻攪拌20 min 后,關(guān)閉氣動攪拌馬達(dá),然后打開氣動螺旋將攪拌均勻的巷涂材料輸送至噴涂槍,打開壓風(fēng),均勻噴涂即可。
1)注漿人員在施工期間佩戴防護(hù)眼鏡、橡膠手套等防護(hù)用品。
2)注施工人員不能正對噴涂槍口方向,防止?jié){液外竄傷人
3)與噴涂施工無關(guān)人員及噴涂前方觀察人員,必須在噴涂地點(diǎn)6 m 以外,遠(yuǎn)距離觀察,并佩戴好相應(yīng)防護(hù)用品,隨時與司泵人員聯(lián)系。
4)司泵人員密切注意泵的運(yùn)轉(zhuǎn)情況,并隨時與前方觀察人員聯(lián)系。
5)司泵人員應(yīng)保持材料不吸空,隨時觀察泵的吸料情況,保持兩種材料的比例正常。
6)噴涂完畢后,應(yīng)立即用清洗劑(火堿和水)清洗缸體和注漿管路,清洗完畢后應(yīng)將泵、管路等規(guī)整碼放整齊。
7)如注漿不慎濺到眼睛內(nèi),應(yīng)立即用大量清水沖洗即可。
8)進(jìn)行接管、下管、注漿等作業(yè)時,應(yīng)預(yù)先檢查周圍安全情況,防止頂板掉矸砸人,不可違章作業(yè)。
9)注漿連接管路時要保證各部位連接牢固。
10)施工前,施工地點(diǎn)要敲幫問頂,排除頂、幫浮矸危巖后,再進(jìn)行施工。
11)任何參與噴涂人員必須熟知與噴涂地點(diǎn)相關(guān)的作業(yè)規(guī)程及操作規(guī)程要求,熟悉避災(zāi)路線并保證在實(shí)際工作中嚴(yán)格遵守。
一礦三區(qū)高抽回風(fēng)巷巷涂范圍為巷道頂板及兩幫,頂板寬度4.2 m,每幫高度2.4 m,每米噴涂面積9 m2。該工程共噴涂長度300 m,使用材料共計(jì)12 000 kg,平均消耗材料40 kg/m,經(jīng)折算噴涂面積約2 700 m2,效率材料4.44 kg/m2。巷涂工程由廠家施工,正規(guī)作業(yè)需要2 人操作,本巷道施工共計(jì)用時5 班,平均每班噴涂2 400 kg,噴涂面積540 m2。和混凝土噴漿對比表2。
表2 新型巷涂材料和混凝土材料施工對比表
一礦三區(qū)高抽回風(fēng)巷噴涂后頂幫均實(shí)現(xiàn)了全封閉,平均厚度5 mm,噴涂材料將巷道圍巖均勻覆蓋,金屬網(wǎng)和托板等支護(hù)材料全密封粘固。見圖1 巷道噴涂效果圖。
3.2.1 材料優(yōu)點(diǎn)
1)與傳統(tǒng)噴漿相比,該噴涂施工簡單,噴涂效率高,兩人配合即可實(shí)現(xiàn)作業(yè),平均每班噴涂2 400 kg,噴涂面積540 m2,是混凝土噴漿效率十倍以上。
圖1 巷道噴涂效果圖
2)該噴涂材料粘附力強(qiáng),能全覆蓋和封閉圍巖,對金屬網(wǎng)等材料實(shí)現(xiàn)有效的粘接和密封,防止氧化和腐蝕;拉伸強(qiáng)度大,巷道及金屬網(wǎng)少量變形噴涂層不破裂。
3)噴涂施工適應(yīng)性好,現(xiàn)場無材料回彈,無粉塵污染,工人勞動強(qiáng)度小,施工工藝簡單,設(shè)備及材料運(yùn)輸便捷,能在特殊和復(fù)雜條件巷道使用。
3.2.2 材料缺點(diǎn)
巷涂材料相比混凝土噴漿工藝等,支護(hù)強(qiáng)度偏弱,巷道圍巖破碎變形后容易破壞噴涂層。巷涂材料噴出后呈較稀的水泥漿狀,一次噴涂無法達(dá)到較大厚度,需要進(jìn)行往返噴涂。
結(jié)合噴漿封閉的要求和實(shí)際施工情況,建議巷涂材料適當(dāng)添加粉料或調(diào)解配比,增加出料量,增大噴涂厚度,對巷道溝縫處充填覆蓋,切實(shí)提高噴涂后的支護(hù)強(qiáng)度,以滿足更大范圍巷道的使用。
通過現(xiàn)場試驗(yàn)和對比分析,該礦用新型巷涂材料基本上滿足對巷道圍巖和金屬網(wǎng)等支護(hù)材料的封閉,能簡單防止圍巖風(fēng)化變形;實(shí)現(xiàn)支護(hù)材料隔絕有害氣體,防止腐蝕破損,確保支護(hù)長期有效??梢栽诘V壓較小,圍巖基本穩(wěn)定的部分巷道使用,用來封閉,防止圍巖風(fēng)化及金屬網(wǎng)等腐蝕。但由于噴涂厚度較小,支護(hù)強(qiáng)度偏弱,對巷道受力變形破壞支護(hù)效果差,影響其推廣使用的范圍。