[发明专利]一种非煤地下矿山湿式喷射混凝土工艺

说明书

本发明公开了一种非煤地下矿山湿式喷射混凝土工艺，包括如下步骤：(1)制备半成品混凝土；将砂、石料、水泥、除速凝剂外的混凝土水化剂和水送入地面强制式搅拌机进行初次搅拌，制成半成品混凝土，水加入量按0.28～0.30水灰比加水；(2)制备成品混凝土；将半成品混凝土上料至双螺旋搅拌输送机进行加水和减水剂进行二次拌合为成品混凝土，水加入量按0.55～0.6水灰比加水；(3)混凝土喷射作业；将制备好的成品混凝土经双螺旋搅拌输送机至湿喷机料斗，将速凝剂和搅拌好的成品混凝土均匀混合后，通过湿喷机喷射到开挖成型的巷道或硐室岩面上。本发明采用混凝土二次拌和工艺，能够满足喷射设备及工艺所需的拌合物工作性和连续向喷射设备供料。

技术领域

本发明属于湿喷支护技术领域，特别涉及一种非煤地下矿山湿式喷射混凝土工艺。

背景技术

非煤地下矿山井下巷道及硐室开挖之后，巷道及硐室顶帮围岩原有的三向应力的平衡状态被打破，为了保持巷道及硐室的稳定性，避免围岩出现垮落或过大变形，巷道掘进后一般都需要进行支护，井下巷道及硐室的支护方式有：锚杆支护、锚杆锚网支护、锚杆锚网喷浆支护、素喷浆支护、现浇钢筋混泥土支护等。目前我国大部分地下矿山采用锚杆锚网支护、锚杆锚网喷浆支护技术，其中锚杆锚网喷浆支护既能充分发挥锚杆作用，又充分发挥混凝土的作用。目前我国地下矿山普遍采用干喷混凝土支护技术方案。

地下矿山大部分开拓工程布设在岩体中，工程揭露后部分岩体易风化，遇水膨胀，该岩体内井巷工程必须及时全断面支护，且支护强度要求高，支护工程量大，加之矿山开拓工期要求紧，采用干式喷射混凝土，即把砂、石、水泥、速凝剂运送至作业面存放，施工时工人按经验将其按粗略比例混合，利用压缩空气作为动力通过喷射机喷射到岩面上。由于该工艺混凝土配合比无质量保证措施，特别是胶集比随意变化(干料输送，胶集料离析)、水胶比随便(操作工人通过开关人工随意控制)、粉状速凝剂添加不匀(人工抛洒，局部过量成峰窝，局部不足滑坍开裂)，致使喷层结构强度低及波动大、混凝土回弹高等硬伤，巷道支护强度不能满足要求，存在安全隐患；尤其是干喷施工中由于拌合料中水泥颗粒以粉体形式存在，在运输及喷射过程中会产生大量SiO2粉尘，对作业工人造成矽肺病危害。采用模筑混凝土支护强度虽能达到要求，但存在劳动强度大，效率低，支护速度远满足不了施工进度要求。

发明内容

本发明针对上述现有技术的存在问题，提供一种非煤地下矿山湿式喷射混凝土工艺。

本发明通过以下技术手段实现并解决上述技术问题：一种非煤地下矿山湿式喷射混凝土工艺，包括如下步骤：

(1)制备半成品混凝土

将砂、石料、水泥、除速凝剂外的混凝土水化剂和水送入地面强制式搅拌机进行初次搅拌，制成半成品混凝土，水加入量按0.28～0.30水灰比加水；

(2)制备成品混凝土

将半成品混凝土上料至双螺旋搅拌输送机进行加水和减水剂进行二次拌合为成品混凝土，水加入量按0.55～0.6水灰比加水；

(3)混凝土喷射作业

将制备好的成品混凝土经双螺旋搅拌输送机至湿喷机料斗，将速凝剂和搅拌好的成品混凝土均匀混合后，通过湿喷机喷射到开挖成型的巷道或硐室岩面上。

进一步的，步骤(1)制备半成品混凝土中上料次序为：先上石子、砂子，后上水泥、除速凝剂外的混凝土水化剂和水；搅拌机搅拌时间不少于90秒。

进一步的，步骤(3)混凝土喷射作业中喷射顺序按先墙后拱，自下而上；边墙应自墙基开始，拱部自拱脚开始。

进一步的，步骤(3)混凝土喷射作业中喷射时，喷射压力为4-6Mpa，喷射流量控制在5-6m³/h，喷嘴轴线与受喷岩面夹角≥75°，喷嘴与受喷岩面距离保持在0.6～1.5m范围。