一种地下矿山巷道湿式喷锚支护方法

摘要

本发明公开的地下矿山巷道湿式喷锚支护方法，包括如下步骤：a、除尘保湿；b、上浆；c、补充加固。本发明通过采用特定的混凝土喷射角度和喷射风压，提高了除尘保湿层与巷道壁面的粘接能力，避免发生离层或者坠落，同时降低了喷浆回弹率，不仅降低了巷道的喷浆支护成本，同时还有效地降低了巷道壁面的风水除尘成本，提高了作业的效率。

说明书

 

技术领域

    本发明涉及一种地下矿山巷道的喷锚支护方法，特别是一种地下矿山巷道湿式喷锚支护方法。

背景技术

地下矿山巷道湿式喷浆支护过程中，对喷射的壁面通常直接用压风、水或压风和水联合进行处理壁面污尘后对受壁面进行喷射混凝土，一次性喷射混凝土达到支护设计厚度，但用风时会造成井巷扬尘污染环境，同时用压风也难以完全清除壁面污尘，壁面污尘不能清理干净会造成混凝土层脱落导致回弹大；用水或风水联合清除污尘时，由于壁面过于潮湿会影响喷射混凝土的粘结力和凝聚力，造成离层或因自重过大而坠落。最终导致喷浆回弹率高达到20%以上，增加了喷浆支护成本，另外如果使用风水除尘还会增加人工成本。

 

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了一种地下矿山巷道湿式喷锚支护方法，通过采用特定的巷道壁面除尘清污方法、混凝土喷射角度和喷射风压，提高了除尘保湿层与巷道壁面的粘接能力，避免发生混凝土层发生离层或者坠落，同时降低了喷浆回弹率，不仅降低了巷道的喷浆支护成本，同时还有效地降低了巷道壁面的风水除尘成本，提高了作业的效率。

本发明公开的地下矿山巷道湿式喷锚支护方法，包括如下步骤：a、除尘保湿 本步骤采用喷砂工艺在巷道表面除尘喷浆形成除尘保湿层，其中本步骤的喷砂工艺的作业参数为，风压0.33-0.37Mpa，巷道工作面至喷枪喷口的距离为1.1-1.3m，除尘保湿层混凝土中速凝剂含量为0%；b、上浆 本步骤所采用混凝土的速凝剂含量为4-5%，喷枪与巷道工作面夹角不小于45°，并且连续平稳地按圆形或者椭圆形轨迹旋转喷砂在除尘保湿层上形成上浆层，其中本步骤的喷砂工艺的作用参数为，风压0.15-0.22MPa，巷道工作面至喷枪喷口的距离为0.5-1.2m；c、补充加固 本步骤所采用混凝土的速凝剂含量为4-5%，喷枪与巷道工作面夹角不小于45°，并且连续平稳地按圆形或者椭圆形轨迹旋转喷砂在上浆层上形成补充加厚层，其中本步骤的喷砂工艺的作用参数为，风压0.15-0.22MPa，巷道工作面至喷枪喷口的距离为0.5-1.2m。本发明公开的地下矿山巷道湿式喷锚支护方法，通过采用特定的巷道壁面除尘清污方法、混凝土喷射角度和喷射风压，提高了除尘保湿层与巷道壁面的粘接能力，避免发生混凝土层发生离层或者坠落，同时利用除尘保湿层的嵌入作用从而降低了上浆层中粗骨料的回弹几率，从而有效地降低了二次喷射的回弹率，不仅降低了巷道的喷浆支护成本，同时还有效地提高了除尘去污的效率降低了巷道壁面的风水除尘成本，提高了支护作业的效率。

本发明公开的地下矿山巷道湿式喷锚支护方法的一种改进，所述除尘保湿层的厚度为9-11mm。

本发明公开的地下矿山巷道湿式喷锚支护方法的又一种改进，所述步骤b中喷枪与巷道工作面保持垂直。本改进通过设置喷枪和巷道工作面保持垂直，有效地减少了作业中混凝土的溅射，从而降低了喷浆的回弹几率，节约了喷浆支护的成本，提高了作业效率。

本发明公开的地下矿山巷道湿式喷锚支护方法的又一种改进，所述上浆层的厚度为2-5cm。

本发明公开的地下矿山巷道湿式喷锚支护方法的又一种改进，所述步骤c中喷枪与巷道工作面保持垂直。本改进通过设置喷枪和巷道工作面保持垂直，有效地减少了作业中混凝土的溅射，从而降低了喷浆的回弹几率，节约了喷浆支护的成本，提高了作业效率。

本发明公开的地下矿山巷道湿式喷锚支护方法的又一种改进，所述补充加厚层的厚度为2-5cm。

本发明公开的地下矿山巷道湿式喷锚支护方法的又一种改进，所述除尘保湿层或者上浆层或者补充加厚层的混凝土内还添加有钢纤维。本改进通过在除尘保湿层或者上浆层或者补充加厚层的混凝土内添加有钢纤维，从而提高了巷道破碎带以及裂隙底端等岩性较差及工程地质不稳定区域的混凝土层的强度，从而提高了巷道支护混凝土层的结构稳定性和巷道的安全性。

本发明公开的地下矿山巷道湿式喷锚支护方法的又一种改进，所述的添加有钢纤维的除尘保湿层或者上浆层或者补充加厚层上还喷涂有混凝土补充层。本改进通过设置的混凝土补充层，通过了钢纤维添加层的防护能力，有利于延长添加了钢纤维的除尘保湿层或者上浆层或者补充加厚层的使用寿命，提高了巷道的安全性。

本发明公开的地下矿山巷道湿式喷锚支护方法，通过采用特定的巷道壁面除尘清污方法、混凝土喷射角度和喷射风压，提高了除尘保湿层与巷道壁面的粘接能力，避免发生混凝土层发生离层或者坠落，降低了混凝土中粗骨料的回弹几率，从而有效地降低了二次喷射的回弹率，不仅降低了巷道的喷浆支护成本，同时还有效地提高了除尘去污的效率降低了巷道壁面的风水除尘成本，提高了支护作业的效率和对岩性较差及工程不稳定区域的适应性，从而有效地提高了巷道的安全性。

 

附图说明

图1、本发明公开的地下矿山巷道湿式喷锚支护方法的除尘保湿步骤中巷道表面清理示意图；

图2、本发明公开的地下矿山巷道湿式喷锚支护方法的除尘保湿步骤中喷枪往复轨迹示意图；

图3、本发明公开的地下矿山巷道湿式喷锚支护方法的除尘保湿步骤中喷枪环绕旋转轨迹示意图；

图4、本发明公开的地下矿山巷道湿式喷锚支护方法的上浆和补充加固步骤中喷枪与工作面垂直的作业效率示意图；

图5、本发明公开的地下矿山巷道湿式喷锚支护方法的上浆和补充加固步骤中喷枪与工作面成60°夹角的作业效率示意图；

图6、本发明公开的地下矿山巷道湿式喷锚支护方法的巷道支护作业效果示意图。

附图标记列表：

1、巷道；                  2、喷枪；                 3、除尘保湿层；

4、上浆层；                5、补充加厚层。

 

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

如图1至图6所示，本发明公开的地下矿山巷道湿式喷锚支护方法，包括如下步骤：a、除尘保湿 本步骤采用喷砂工艺在巷道1表面除尘喷浆形成除尘保湿层3，其中本步骤的喷砂工艺的作业参数为，风压0.33-0.37Mpa，巷道工作面至喷枪2喷口的距离为1.1-1.3m，除尘保湿层3混凝土中速凝剂含量为0%；b、上浆 本步骤所采用混凝土的速凝剂含量为4-5%，喷枪2与巷道工作面夹角不小于45°，并且连续平稳地按圆形或者椭圆形轨迹旋转喷砂在除尘保湿层3上形成上浆层4，其中本步骤的喷砂工艺的作用参数为，风压0.15-0.22MPa，巷道工作面至喷枪2喷口的距离为0.5-1.2m；c、补充加固 本步骤所采用混凝土的速凝剂含量为4-5%，喷枪2与巷道工作面夹角不小于45°，并且连续平稳地按圆形或者椭圆形轨迹旋转喷砂在上浆层4上形成补充加厚层5，其中本步骤的喷砂工艺的作用参数为，风压0.15-0.22MPa，巷道工作面至喷枪2喷口的距离为0.5-1.2m。本发明公开的地下矿山巷道湿式喷锚支护方法，通过采用特定的巷道壁面除尘清污方法、混凝土喷射角度和喷射风压，提高了除尘保湿层与巷道壁面的粘接能力，避免发生混凝土层发生离层或者坠落，同时利用除尘保湿层的嵌入作用从而降低了上浆层中粗骨料的回弹几率，从而有效地降低了二次喷射的回弹率，不仅降低了巷道的喷浆支护成本，同时还有效地提高了除尘去污的效率降低了巷道壁面的风水除尘成本，提高了支护作业的效率。

作为一种优选，所述除尘保湿层3的厚度为9-11mm。

作为一种优选，所述步骤b中喷枪2与巷道工作面保持垂直。通过设置喷枪和巷道工作面保持垂直，有效地减少了作业中混凝土的溅射，从而降低了喷浆的回弹几率，节约了喷浆支护的成本，提高了作业效率。对比图4和图5可知，当喷枪垂直与工作面是喷射混凝土的效果更好，回弹率更低，更利于降低支护成本。

作为一种哟徐，所述上浆层4的厚度为2-5cm。

作为一种优选，所述步骤c中喷枪2与巷道工作面保持垂直。如图4，此时混凝土的回弹几率为15%。如图5则可以发现喷枪2与巷道工作面成60度时混凝土的回弹几率则为30%。可见随着喷枪2与巷道工作面夹角增大，混凝土的回弹几率增大。通过设置喷枪和巷道工作面保持垂直，有效地减少了作业中混凝土的溅射，从而降低了喷浆的回弹几率，节约了喷浆支护的成本，提高了作业效率。对比图4和图5可知，当喷枪垂直与工作面是喷射混凝土的效果更好，回弹率更低，更利于降低支护成本。

作为一种优选，所述补充加厚层5的厚度为2-5cm。

作为一种优选，所述除尘保湿层3或者上浆层4或者补充加厚层5的混凝土内还添加有钢纤维。通过在除尘保湿层或者上浆层或者补充加厚层的混凝土内添加有钢纤维，从而提高了巷道破碎带以及裂隙底端等岩性较差及工程地质不稳定区域的混凝土层的强度，从而提高了巷道支护混凝土层的结构稳定性和巷道的安全性。

作为一种优选，所述的添加有钢纤维的除尘保湿层3或者上浆层4或者补充加厚层5上还喷涂有混凝土补充层。通过设置的混凝土补充层，通过了钢纤维添加层的防护能力，有利于延长添加了钢纤维的除尘保湿层或者上浆层或者补充加厚层的使用寿命，提高了巷道的安全性。

实施例

1、除尘保湿  采用喷砂工艺快速自动喷浆 ，台车一次移动距离3~4m，吹除巷道1表面大部分粉尘和杂质,并形成一薄层即除尘保湿层3。操作要领：1）、调节喷射风压为0.35Mpa左右； 2）、工作面到喷枪2的距离保持在1.2m左右；3）、不用添加速凝剂直接喷射混凝土，在巷道表面形成10mm左右的薄层。使表面固结避免喷层与巷道表面脱离。

2、 上浆  采用手动遥控，来进行巷道混凝土喷射厚度的控制。

操作要领：1）、在喷射混凝土时，添加4~5%的速凝剂；2）、喷浆中工作面到喷枪的距离控制在0.5~1.2m；3）、风压控制在0.2Mpa左右；4）、喷枪2应保持与工作面成垂直的角度，不允许与巷道面的夹角小于45度；5）、控制巷道2两帮混凝土厚度5cm以上，顶板混凝土厚度2cm左右。

在喷射混凝土时喷枪2垂直正对工作面，连续平稳地按圆形或椭圆形状旋转喷射，效果更佳。

3、补充加固   主要针对巷道顶板部分进行手动遥控喷浆。操作要领： 1）、在喷射混凝土时，添加4~5%的速凝剂； 2）、喷浆中工作面到喷枪2的距离控制在0.5~1.2m； 3）、风压控制在0.2Mpa左右； 4）、喷枪2应保持与工作面成垂直的角度，不允许与巷道面的夹角小于45度；5）、使巷道顶板混凝土厚度达5cm以上，完成对巷道支护。注意的地方：针对破碎带及裂隙地段等岩性较差及工程地质不稳定的巷道，在混凝土中增加钢纤维以提高混凝土支护效果，必须对加有钢纤维那层混凝土的表面补喷混凝土加以覆盖。在喷射混凝土时喷枪2垂直正对工作面，连续平稳地按圆形或椭圆形状旋转喷射，效果更佳。最终达到如图6所示的巷道喷浆支护效果。

本发明公开的地下矿山巷道湿式喷锚支护方法，通过采用特定的巷道壁面除尘清污方法、混凝土喷射角度和喷射风压，提高了除尘保湿层与巷道壁面的粘接能力，避免发生混凝土层发生离层或者坠落，降低了混凝土中粗骨料的回弹几率，从而有效地降低了二次喷射的回弹率，不仅降低了巷道的喷浆支护成本，同时还有效地提高了除尘去污的效率降低了巷道壁面的风水除尘成本，提高了支护作业的效率和对岩性较差及工程不稳定区域的适应性，从而有效地提高了巷道的安全性。

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述技术手段所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。以上所述是本发明的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。