[科普中国]-潮式喷射混凝土

简介

无论在喷射机具的研制还是其工艺及应用技术方面，都有了很大的进展，取得了较好效果。前，我国煤炭系统以应用潮式喷射混凝土为主。湿式喷射混凝土由于前尚没有完善的湿式喷射机，还处在研制阶段。干式喷射混凝土由于粉尘量大，故使用较少1。

潮式喷射混凝土与干式喷射混凝土的区别潮式喷射混凝土与干式喷射混凝土的区别在于水泥与粗、细骨料的拌合不是干拌，而是采用含水量10%-12%的粗、细骨料与水泥拌为含水量为8%-10%的潮料。采用相应的混凝土喷射机。用压缩空气输料，潮料在输料过程中介于稀薄流与半稠流状态，输送到喷嘴补充压力水后，由喷嘴喷射到岩面上。速凝剂在料斗或喷嘴处添加。其材料选择与干式不同之点是不能选用早强速凝水泥，一般选不低于500号（425号）的普通硅酸盐水泥。采用潮式喷射混凝土，可大大降低粉尘浓度。

潮式喷射混凝土配置方法将水灰比在0.25-0.35间的混合料（潮料和粉状速凝剂）按一定比例混合后，由人工或机械搅拌均匀，利用潮式喷射机，以压缩空气为动力，经输料管输送至喷嘴处与补充的压力水混合后喷射于受喷面上。潮喷输料管不宜太长，不宜使用早强水泥，但粉尘和回弹率都比干喷小得多2。

潮式喷射混凝土机械化作业影响粉尘、回弹、喷射质量的因素很多，但主要取决于喷射方式、上料方式以及集料的配比是否准确，搅拌是否均匀。潮喷可有效降低粉尘和减少回弹率，为此相应研制了HPC-V型、PZ-5型、PC-6型和PZC-Ⅳ型等潮喷机。随后，我国又开发了PZC-5型、PSZ-5型和PZC-5K型等集水泥砂石上料、定量配比、搅拌、速凝剂自动添加、混凝土喷射为一体的潮式混凝土喷射机组，基本上实现了潮式喷射混凝土机械化作业。

国内研究现状我国在煤矿井下喷射混凝土支护减尘降弹技术与装备方面进行了长期研究，取得了众多的成果，其特点可归纳概括如下：

采用潮式混凝土喷射工艺取代干喷工艺，可提高减尘降弹能力，但不能从根本上解决回弹和粉尘问题；采用捕尘装备除尘，可强化喷射混凝土支护的除尘效果，但降尘效果仅有50 % ，一般对大颗粒粉尘有效，呼吸性粉尘难以除去，加之其体积庞大、移动不便、维护困难、损耗件昂贵等问题，所以该种除尘方式在效果和成本方面均有待改进、补充和完善; 采用喷射混凝装备全封闭作业，虽可达到降尘效果，但影响上料速度和喷射能力，而且清理和维修极为困难。

采用湿喷工艺解决减尘降弹问题虽是理想途径，但我国现有技术和装备不过关，难以在实际中运用。国外先进采煤国家20 世纪60 年代开始发展湿喷技术，应用比例已达80 %以上。比较有代表性且在我国使用过的湿喷机主要有柱塞泵式湿喷机、软管挤压泵式湿喷机和气送式湿喷机等。但上述设备由于机型庞大、关键部件寿命短等问题难以在我国煤矿中广泛使用。国内自主研发的湿喷机多为单机，典型机型有气送型转子活塞式TK -961 型湿喷机，采用单片机控制的PB T10/ 20 型混凝土泵送、湿喷两用机，安庆恒特H TS300 型气送型叶轮式湿喷机，北京中煤公司SPL - 4 型气送型湿喷机等。上述机型中仅TK - 961 型湿喷机在铁路隧道行业得到一定程度的推广应用，但在煤矿井下的试用未获成功，其余国产湿喷机均未达到工业应用阶段。因此，我国煤矿井下潮式喷射混凝土支护仍处于空白状态3。