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摘要：本文介绍了煤岩交界处，井底水仓顶板超挖严重的情况下的喷浆改进工艺。简要分析了在顶板超挖严重条件下，喷浆改进工艺的优越性、技术经济效益及存在的问题，并提出了相关的建议。
关键词：井底水仓；顶板超挖；支模喷浆
1引言
在煤矿开采作业中，随着开采深度的增加，煤矿井底巷道围岩的地质力学环境则变得非常复杂，且由于煤层本身的强度不高，在开采过程中难以控制巷道成型，容易产生顶板超挖等现象，导致冒顶、片帮等事故的发生概率增加，采用传统的支护方式不能对巷道变形和底鼓等问题进行很好的控制，无法起到良好的支护效果，所以需要基于传统的支护方式进行改进，寻找一种适合本施工工程特点的支护方法。某矿井底中央水仓放炮掘进完成后，由于巷道处于煤岩交界处，顶板破碎导致超挖严重。采用一般的喷浆方法成巷，直接喷浆厚度大、回弹料多；成巷难度大、原材料浪费严重。为此，为了加快工程进度，某矿对一般喷浆进行了改革，采用支模喷浆工艺，现场施工中收到了良好地效果。
2锚网索喷联合支护技术
锚喷支护是锚杆与喷射混凝土联合支护的简称，此技术与金属网联合使用又简称锚网索喷支护技术，根据锚杆结构形式的不同可以分为多种类型，且适用于不同的巷道结构中。金属网通常采用10～12mm钢筋编制，在喷射混凝土之前先在岩面上铺设金属网，既能提高钢筋混凝土层的刚度，还能提高其抗拉性能，且具有一定的韧性。其支护原理为：在拱形巷道周边按照设计要求间隔一定的距离径向排列锚杆，通过施加预应力在围岩内部形成一条如图 1所示的连续均匀、厚度为 t的挤压加固拱，此方法既能提高围岩的承压能力，而且能够防止上部围岩在外力作用下的松动脱落，喷射混凝土时形成的初喷层还可以将凹凸不平的岩面填平，防止出现应力集中的问题，可以改善围岩的受力状况，提高围岩强度。
图1 挤压加固作用示意图
3施工现场概况
3.1施工现场基本情况
某矿井下中央水仓的位置处于煤岩交界处，直接顶：厚层粉细砂岩：浅灰绿色，灰黑色，块状，下部裂隙发育，并含细粉颗粒、植物化石碎片。底板：局部为煤层、多数为直接顶岩性，风化快、遇水变软。井下中央水仓设计掘进矩形断面尺寸为宽×高=6200×3400mm；净断面尺寸为宽×高=5600×3000mm。
3.2巷道支护方式及技术参数
井底水仓裸巷采用锚网索喷联合支护：锚杆为φ18×2400间排距为1200×1200mm；锚索间排距为2400×2400mm，双排布置；网片采用直径φ6mm的钢筋制作而成，初喷厚度50mm。成巷支护方式：两帮砌碹，厚度均为300mm；顶板采用长6200mm矿用11#工字钢搭接于帮部砌碹上部喷浆成巷，工字钢排拒为800mm，喷射混凝土厚度为200mm；强度为C20，底板浇筑厚200mm的砼，强度为C20。
4支模喷浆新施工工艺
4.1支模喷浆的具体施工工艺
由于巷道炮掘时顶扳破碎，导致顶板超挖严重，局部超挖达到1000mm，平均超挖约400mm。沿用老的直接喷浆成巷方法成巷难度大、速度慢、喷浆回弹料浪费大。现场条件的制约，决定采用支模喷浆成巷顶板的新工艺。
具体施工工艺为：首先在工字钢上表面绑扎直径为φ6mm钢筋网片，相邻网片搭接100mm，并每隔300mm用10号铁丝绑扎牢固；其次用厚9mm竹胶板，外径48mm，壁厚3.5mm的无缝脚手架钢管支模。首先在竹胶板上涂抹一层油，防止拆模时与喷射混凝土胶着；其次用脚手架钢管直立撑起竹胶板至工字钢下表面；然后再固定脚手架钢管，并采取防倒措施稳固；再次在喷浆料内加入适量的速凝剂，搅拌均匀。喷浆时将水的比例适当放大，使模板上表面喷射混凝土快速凝结；最后在拆模后，将表面进行复喷。
4.2存在的问题及建议
若支模纵向距离过大，喷射混凝土无法到达最远处,局部易产生空洞。因此支模纵向距离不宜超过喷嘴的射程；由于喷射混凝土存在回弹料，水灰比不合适，将导致网片与工字钢下表面喷射混凝土的强度降低。因此根据喷射混凝土强度等级可以适当调高水及水泥用量的比例。增加回弹料凝固时的强度。建议在工字钢下表面至网片段的喷射混凝土单独做强度试验，测试回弹料聚集处的喷射混凝土强度。
5结语
比直接喷射混凝土节省了20%—30%喷射混凝土的回弹料用量，成本明显下降，按平均超挖400mm，支模喷浆大大节省了标号强度为C20混凝土原材料；利用钢筋网、工字钢、喷射混凝土联合支护，增大了支模喷射混凝土的强度；巷道超挖严重，比直接喷射混凝土的成巷速度快，节省了“每次喷厚有限、需多次重复施工”的大量时间。以一台喷浆机每天喷浆厚200mm巷道成巷10m、每复喷一次等待凝固时间4小时、超挖400mm情况下需复喷4次、每天3台喷浆机同时作业计算得出需86天完成。实际所用时间约为40天，节约46天。
参考文献：
[1] 安超,蒋宇静,赵启峰,等. 深井高地压软岩巷道“锚网索喷”联合支护技术实践[J].
[2] 张心旷.深井软岩巷道U型钢+锚网索+喷浆联合支护技术研究[J].
论文作者:胡志华
论文发表刊物:《防护工程》2017年第20期
论文发表时间:2017/12/19
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