巷道湿喷混凝土的特点:喷锚网支护是目前地下矿山巷道最常用的一次支护方式,喷锚网支护能在巷道裸露后2~3h快速完成可迅速提供连续的支撑力,改变围岩的受力状态,止巷道变形的迅速发展,避免围岩的松散和脱落,有利于巷道的稳定。同时,喷射混凝土具有良好的封闭性,大大降低了潮湿空气及地下水对岩体的侵蚀和由此伴生的潮解、膨胀和矿物变质,有利于保持岩体的固有强度。目前,我国地下矿山的喷锚网支护普遍采用干式喷射混凝土技术。干喷混凝土喷层常出现断裂、利落甚至坍塌现象,并最终导致岩体片帮、冒落和锚杆失效,这也是目前不良岩层巷道支护的一个技术难题。同时,在施工过程中,由于挂网的需要,锚杆垫板常常不能压紧岩面以阻止其位移,这也会大大降低了铺杆的支护效果。对处于不良岩层或深部开采的巷道,岩体往往表现出软岩的特征:易变形,易风化,流变性强,变形地压大。传统的支护理论主张采用先柔后刚、先让后抗的支护原则。实践表明:若一次支护强度不够,“柔”性过大,则很容易使巷道周围岩体变形加剧,岩体松动圈进一步扩大, 岩体自承能力降低, 即使二次支护采用现浇钢筋混凝士等钢性支护,也往往难以阻止巷道的进一步破坏。干喷混凝土28d单轴抗压强度殷为10-20 MPa,由于其强度不能提供足够的支撑抗力以阻止围岩松散,导致围岩自承能力降低,松动圈扩大,这是造成干喷混凝土喷层断裂、剥落甚至坍塌现象的关键原因,也是不良岩体巷道锚杆失效和巷道失稳的重要原因。不良岩层巷道支护的大量工程实践表明:加大一次支护强度,可防止围岩松动圈进一步扩大,阻止围岩自承能力降低,能够有效提高巷道的稳定状态,其中,湿喷混凝士支护超加强一次支护的一种良好途径 。

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湿式混凝土喷射机推广应用中需解决的一些问题:日前,由于湿喷技术具有明显的优势,湿式混凝土喷射机在工程中的应用亦越来越多。但是,由于存在着一些尚待解决的问题,对湿式混凝土喷射机的推广应用起到了一定的阻碍作用,以至于在我国,日前主要的喷射混凝土作业方式仍是干喷。( 1)湿式混凝土喷射机多采用液体速凝剂。进曰及合资产品售价较高(达6000 - 8000元/t) ,面国产液体速凝剂尚无生产。相对应的干喷所粉状速凝剂售价低(1000多元/t) 。( 2)劳动力成本低及人们的环保意识尚待提高。( 3)湿式混凝土喷射机作业时,设备较为复杂,操作及维修不及干喷机方便。( 4)使用湿式混凝土喷射机作业时,设备投资较高。尽管干喷混凝土和湿喷:混凝土在价格土基本相同,但湿喷混凝土工艺极大程度的改善了施工作业环境,满足了在地质条件较差地段快速施工的需要,保证了软弱围岩地段的施工安全,同时较大程度地节约了工期,取得了较好的经济效益和社会效益,但由于其设备自身速凝剂添加装置活塞返程造成速凝剂浪费,还有待厂家改进。同时,由于日前国内的喷射机机械手价格太高,多在100多万元人民币/套,造成其推广受限,而普通的常用的设备配套并不能从根本土改善工人的作业环境,降低喷射混凝土回弹量,所以低价位的机械手的研制势在必行。以上种种因素造成湿喷混凝上施工成本高于干喷混凝上施工成本,使湿式混凝上喷射机在国内的推广受到一定程度的限制。但是,随着环保意识的加强,以及人们对喷射混凝上施工质量更高的要求,湿式混凝上喷射机必将越来越多地取代干式混凝上喷射机而成为喷射混凝上作业的主要机具。

湿喷混凝土在巷道喷描支护中的作用机理: 湿喷混凝土具有良好的力学性能,克服了干喷混凝土强度低的不足,其28d单轴抗压强度可达到30-50MPa.采用湿喷混凝土与锚杆支护技术,可有效提高巷道稳定性,究其原因,湿式喷锚支护在巷道支护中的作用主要表现在以下几个方面:支撑作用。湿喷混凝土比干喷混凝土强度提高45%-85%,且具有较高的早期强度:在一次支护中与锚杆配合使用,能够控制锚固区围岩的离层、滑动、张开裂陈等扩容变形与破坏,不同程度地提高喷锚区的岩体强度、弹性模量、黏聚力和内摩擦角等力学参数,改善发生塑性变形和破碎岩体的力学性质,显著提高其屈服后强度,改变屈服后岩体变形特性,最大限度地保持锚固区围岩的完整性,避免出现围岩有害变形,提高锚固区围岩的整体强度和稳定性。应力转化作用。高速(30-120 m/s)喷射到岩面上形成高强度混凝土层,具有很高的黏结力,使得混凝土与围岩紧密结合,并将锚杆之间岩层的载荷传递给锚杆,使混凝土层、锚杆与围岩形成了大刚度共同承载的力学体系,对于受拉区域,可抵消部分拉应力,提高围岩抗拉能力:对于受剪区域,通过压应力产生的摩擦力提高围岩的抗剪能力。此外,在混喷混凝土中加入钢纤维或塑料纤维,可替代传 统的钢网,不但减少了挂网工序,还可有效提高混凝土的整体力学性能,特别是可提高混凝土喷层的抗拉强度与变形能力,可以与围岩协同变形,达到适当让压与加强一次支护强度的目的,对巷道的稳定具有非常重要的作用。充填与隔离作用。由于湿喷混凝土料浆流动性较好,并以高速喷射到岩壁上,砂浆和细料被挤入岩石缝隙和节理,产生加锲效应,能充分充填围岩裂除、节理,大大提高了岩体的整体强度。同时,湿喷混凝土层与岩壁之间有很好的黏性,湿喷混凝土彻底封闭了围岩的表面,完全隔绝了空气、水与围岩的按触,有效地防止了风化、潮解引起的围岩破坏与剥落,避免了围岩的松动和自承能力的削弱。





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