在矿井巷道支护工程中,湿式喷浆机凭借其低粉尘、高效率的优势成为主流设备,但回弹率过高导致的材料浪费、结构强度下降等问题仍制约着施工质量。通过优化设备参数、调整混凝土配比、规范操作流程三大维度综合施策,可将回弹率控制在15%以下,提升工程效益。
一、设备参数精准调控:构建喷射动力平衡
风压与水压的协同控制是降低回弹的核心。当输送距离每增加100米时,工作风压需同步提升0.08-0.1MPa,垂直向上作业时每10米风压增加0.02-0.03MPa。以山西某煤矿300米斜井施工为例,采用分段调压技术后,风压从初始0.15MPa逐步增至0.38MPa,回弹率从28%降至19%。水压设定需遵循"比风压高0.1MPa"原则,确保混凝土充分湿润的同时避免离析。

喷射距离与角度的几何优化同样关键。试验数据显示,当喷嘴与受喷面距离保持在0.8-1.0米时,混凝土动能传递效率高,回弹率较1.5米距离降低40%。喷射角度应严格控制在85°-90°,贵州某金矿采用激光定位装置校准喷枪角度后,单班回弹量减少2.3吨。螺旋式喷射工艺通过延长混凝土在受喷面停留时间,使速凝剂反应更充分,某铁矿应用该技术后,回弹率从22%降至14%。
二、混凝土配比科学设计:强化材料粘结性能
水灰比是影响回弹的重要因素。实验室对比试验表明,水灰比从0.5降至0.45时,混凝土粘聚性提升35%,回弹率下降18%。内蒙古某煤矿通过添加高效减水剂,在保持坍落度100mm的前提下,将水灰比精准控制在0.43,单方混凝土回弹量减少0.12立方米。
骨料级配的优化能改善喷射效果。采用"50%粗骨料+50%细骨料"基础配比,并额外增加3%细砂填充空隙,可使混凝土密实度提高12%。云南某铅锌矿引入机制砂替代天然砂后,因骨料粒形更规则,回弹率降低8个百分点。粉煤灰的掺入既能降低成本又能改善性能,当掺量控制在15%时,混凝土28天强度提升10%,回弹率下降6%。
三、施工流程标准化管理:消除人为操作误差
分层喷射工艺的严格执行至关重要。每层喷射厚度宜控制在7-10cm,两次喷射间隔需超过2小时以确保终凝。山东某煤矿实施"薄层多遍"施工法后,空鼓率从18%降至5%,回弹率同步下降12%。受喷面预处理同样不容忽视,对光滑岩面喷射10mm厚砂浆找平层,可使混凝土附着力提升40%。
设备维护与操作规范是保障施工质量的基础。每日施工前需检查喷枪膛线磨损情况,当膛线深度低于2mm时必须更换,否则会导致骨料搅拌不均引发回弹。河南某铝矿建立"一班三检"制度后,因设备故障导致的回弹增加量减少70%。操作人员需经专业培训,掌握"先凹后凸、先顶后帮"的喷射顺序,某培训基地数据显示,经过200小时实操训练的喷射手,回弹率控制水平较新手提升25%。
从设备参数的毫米级校准到混凝土配比的称量,从喷射角度的激光定位到分层厚度的游标卡尺测量,矿用湿式喷浆机施工中的回弹控制需要构建全流程精细化管理体系。通过引入物联网技术实时监测风压、水压等关键参数,结合BIM技术模拟喷射轨迹优化施工方案,未来回弹率有望进一步降至10%以下,为矿山安全生产提供更可靠的支护保障。
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