喷射混凝土支护

目录

一、喷射混凝土支护的主要特点 (2)

二、喷射混凝土的原材料及其配比 (3)

三、喷射混凝土的主要工艺参数 (5)

四、喷射混凝土支护结构 (8)

喷射混凝土支护

一、喷射混凝土支护的主要特点

喷射混凝土是一种原材料与普通混凝土相同，而施工工艺特殊的混凝土。喷射混凝土是将水泥、砂、石、按一定的比例混合搅拌后，送入混凝土喷射机中，用压缩空气将干拌合料压送到喷头处，在喷头的水环处加水后，高速喷射到巷道围岩表面，起支护作用的一种支护形式和施工方法。在矿山井巷，采用与锚杆支护相结合的喷射混凝土支护，取代原有的料石砌碹、混凝土衬砌，取得了明显的效果。

喷射混凝土支护的主要特点：O1技术上先进，质量上可靠。过去用钢、木支护、料石、混凝土碹支护只有消极地承受上部松动围岩的重量，维持巷道的稳定性。喷射混凝土支护则是充分考虑和积极发挥围岩本身自稳作用，喷射混凝土与围岩自稳能力相结合，变被动为主动，变消极为积极。喷射混凝土利用压气高速喷射到围岩表面的节理、裂隙中，把节理、裂隙分隔的岩体联结起来，有效地阻止岩块的松动和滑移。喷射混凝土形成一种紧贴岩面的封闭层，隔绝了水和空气对围岩的风化和剥蚀作用，防止因围岩风化、剥蚀而影响巷道稳定性和正常使用。喷射混凝土支护可填补由于爆破而形成的巷道围岩表面凸凹不平，使其成形圆滑规整，避免了应力集中。喷射混凝土支护紧跟掘进工作面，以最快的速度施工，有效减少围岩的暴露时间，有利于迅速控制或稳定围岩因爆破引起的扰动，从而大大地提高了围岩的稳定性和自撑能力。同时喷射混凝土同围岩岩层紧密粘结在一起，实际上组成了围岩和支护为一体的共同受力系统。把过去认为是荷载的岩层转化的承

载结构的一部分。加之，喷射锚杆混凝土支护与锚杆支护、金属网相结合，提高了支护的性能和工程质量，改进了巷道的稳定性。

②经济上合理，工艺上简便。喷射混凝土与传统的普通混凝土相比，其支护厚度可减少1/3~23。过去碹厚在250~500mm,现在喷射混凝土层厚度在50~200mm。这样，不仅开挖工作量可减少15%以上，支护材料也大幅度减少。同时，支护速度可以提高2~4 倍，劳动力节省50%以上。

二、喷射混凝土的原材料及其配比

（一）水泥：水泥的品种和规格应根据巷道支护工程的要求、水泥对所用速凝剂的适应性，以及现场供应条件而定。应优先选用普通硅酸盐水泥，其特点是凝结硬化快，保水性好，早期强度增长快。水泥的标号一般不低于325号，过期、受潮结块或混合的水泥均不得使用。水泥进库时应根据出厂合格证进行验收，注意检查其品种、标号和出厂日期，并按批堆，防止堆放在底部的水泥长期不用而失效。

（二）砂子：应采用坚硬耐久的中砂或粗细度模数应大于2.5，含水率宜控制在5%~7%，含泥量不得大于3%。细砂会增加喷射混凝土的干缩变形，而且过细的粉砂中小于5卩m的颗粒和游离二氧化硅的含量增大，易产生大量粉尘，影响操作人员的身体健康。

（三）石子：应采用坚硬耐久的卵石或碎石，粒径不应大于

15m m。采用卵石，因其光滑干净，对喷射机和输料管路磨损少，有利于远距离输料和减小堵管故障。碎石混凝土比软石混凝土强度高，喷射作业中回弹率也较低，但碎石有棱角，表面粗糙，对喷射机和输料管路磨损严重，应尽量少用。

（四）水：凡能饮用的自来水及天然水都可作为喷射混凝土混合用水。混合水中不应含有影响水泥正常凝结与硬化的有害物质，不得使用污水以及PH<4的酸性水和含硫酸盐量按S04计算超过水重的1% 的水。

（五）速凝剂：分为两类：一类是以铝酸盐和碳酸盐为主，再复合一些其他无机盐类组成的；另一类则以水玻璃为主要成分，再与其他无机盐类复合组成。按其形状可分为粉状和液状两类。具体选用种类后，依说明进行配制。

（六）配合比：由于喷射混凝土施工工艺的特点，在选择喷射混凝土时既要满足支护结构对喷射混凝土的物理力学性能方面的要求，又要考虑喷射混凝土施工工艺方面的要求，而使喷射混凝土具有足够的抗压、抗拉、粘结强度，以使喷射混凝土收缩变形值保持最小，喷射作业的回弹力最低。

混合料配合比是指一立方米喷射混凝土中，水泥、砂、石子所占比例。水泥用量大；喷射混凝土的收缩也大，容易开裂，而且费用增加。为了减少喷射时的回弹物，喷射混凝土与普通混凝土相比，其石子用量要少得多，而砂子用量则相应增大，甚至达50%。

一般喷射混凝土混合料的配合比如下：

水泥与砂石之重量比1 ：4~1：4.5；砂率宜为45%~55%；水灰比宜为0.4~0.45。速凝剂掺时应根据产品性能通过试验确定。

喷浆时，水泥：砂为1：2至1：3（重量比），水灰比0.45~0.55。

喷射混凝土时，水泥：砂：石子为1：2：2，1:2.5:2，初喷时可适当减少石子掺量，水灰比0.4~0.5。

原材料按重量计，称量的允许偏差，水泥和速凝剂均为± 2%，砂和

石子均为±3 %。

三、喷射混凝土的主要工艺参数

喷射混凝土的工艺流程中:主要是供料、压气、供水、供电四大系统；

四大系统齐备，才能进行喷射混凝土操作。但是工作气压多大合适，喷头喷射的方向以及喷头距受喷围岩表面距离多少才能有效地作业，一次喷层厚度多大为合理，初喷与复喷的间隔时间多长为适宜，以及喷层与锚杆、金属网的关系等，都需要科学、合理、实用的工艺参数。工艺参数合理，才能保证喷射混凝土的质量和施工进度，从而有效地发挥其应有的支护作用。

（一）工作压力

工作压力是指喷射混凝土正常施工时，喷射机工作罐时或转子体内的压气压力。喷射混凝土是靠压缩空气来输送混合料的，因此，正确掌握气压是十分重要的。气压掌握是否适当，对于减少喷射混凝土的回弹，降低粉尘，保证喷射混凝土质量，防止输送管路堵塞等都有很大影响。

控制气压，为了控制粉尘和回弹，大都采用低气压。一般来说，水平输送距离30~50m,喷射机的供气压力保持在0.12~0.18MPa是适当的和有效的。

进料管内径为50mm时，喷射机的工作气压可参照下列经验公式确定：

水平输料，输料管长度在200m以内，喷射机的压力为：

空载压力（MPa）=0.001 ：输料管长度（m）。

工作压力（MPa）=0.1+0.001 ：输料管长度（m）。

向上垂直输料时，要求工作气压比水平输料时大，每增加设计