7.2 Возведение набрызгбетонной крепи.
Возведение набрызгбетонной крепи производится путем нанесения со значительным скоростным напором бетонной смеси на породную поверхность выработки посредством сжатого воздуха. Образовавшийся слой упрочненного бетона имеет более высокие прочностные показатели, лучшее сцепление с породой, чем обычный вирированный бетон.
По способу подачи бетонной смеси к месту укладки набрызгбетонные машины делятся на два типа: для сухого и мокрого набрызгбетонирования. При сухом набрызгбетонировании по трубопроводу подается сухая бетонная смесь и ее затворение водой производится в камере смешения перед выходом из сопла. При мокром набрызгбетонировании к месту производства работ подается затворенная водой смесь, а к соплу подводится сжатый воздух.
Сопоставляя способы сухого и мокрого набрызгбетонирования, можно отметить следующие их основные достоинства и недостатки. Преимуществом метода сухого набрызгбетонирования является меньшая стоимость работ; простое по конструкции и малогабаритное оборудование; возможность длительного хранения материала; транспортирование сухих бетонных смесей на относительно большие расстояния; более высокая плотность и прочность набрызгбетона. К недостаткам можно отнести прежде всего значительное пылеобразование; повышенный расход цемента и высокие требования к влажности (не более 80 %) заполнителя; 10-30 % потерь материала при отскоке; зависимость качества нанесенного набрызгбетона от квалификации сопловщика.
Способ мокрого набрызгбетонирования обладает пониженным расходом цемента и сжатого воздуха; возможностью более точной дозировки компонентов, что связанно с качеством набрызгбетона; уменьшением пылеобразования и отскока материала до 10 %, независимость работы от влажности заполнителя. Недостатки этого метода: менее производителен, оборудование имеет более сложную конструкцию, несколько снижается прочность нанесенного набрызгбетона, невозможность длительного хранения затворенной бетонной смеси, работы по очистке и промывке оборудования более трудоемки; малая дальность транспортирования бетонной смеси, сложность загрузки машины.
К месту производства работ бетонная смесь или ее компоненты транспортируются в вагонетках, контейнерах, набрызгмашинах, автосамосвалах и др. Приготовление смеси производится на поверхности шахты или в горной выработке. Для набрызгбетонирования оптимальной считается бетонная смесь состава 1:2:1 при плотности 1600-2100 кг/м3 .
Машину для набрызгбетонирования обслуживают два человека. Во время работы машины между ними устанавливается звуковая или световая связь. В обязаннности машиниста входят управление машиной, поддержание необходимого давления поддува (транспортирование материала по трубопроводу), загрузка машины бетонной смесью. Второй рабочий-сопловщик осуществляет ручное или механизированное управление соплом, выдерживает технологические параметры набрызгбетонирования (расстояние от сопла до поверхности, угол встречи с ней факела струи, направление, порядок движения сопла, толщина покрытия, количества воды для затворения бетонной смеси).
Эксплуатационная производительность машины по нанесению набрызгбетона камерного типа можно определить по формуле:
,
м3/
ч (49)
где: - коэффициент прочих работ и непредвиденных простоев (1.2-1.3);
Рт - техническая производительность машины по нанесению набрызгбетонной крепи (3-4 м3/ ч;
tп - перерывы связанные с загрузкой машины (для однокамерных машин 0.04-0.06 ч, для двух камерных машин 0.02-0.03 ч);
Vм - вместимость камеры машины по нанесению набрызгбетонной крепи, м3 ;
Kз - коэффициент заполнения машины по нанесению набрызгбетонной крепи (0.8-0.9);
tпз - время подготовительно-заключительных работ (1.5-3 ч).
Обычно при нанесении первого слоя набрызгбетона для уменьшения отскока набрызгбетону придают большую пластичность, затем водоцементное отношение уменьшают до нормального значения. Набрызгбетон наносится на стенки выработки прямолинено-перекрещивающимися движениями, равномерно, слоями толщиной 3-7 см; на свод - слоями толщиной 2-3 см кругообразными движениями. При применении ускоряющих твердение добавок, быстротвердеющих и быстросхватывающихся цементов в двухкомпонентных смесях (песок-цемент) толщина наносимого слоя может быть увеличена на стенах до 10 см (отскок 8-10 %), на своде - до 6 см (отскок 11-13 %).
Оптимальным по величине отскока является расстояние от торца насадки (сопла) до породной поверхности в пределах 1.0-1.2 м. При увеличении расстояния происходит снижение эффекта трамбования и прочности набрызгбетона, увеличивают его потери. Уменьшение этого расстояния приводит к нарушению структуры уложенного бетона.
При твердении набрызгбетона происходит интенсивное испарение влаги, что снижает качество и прочность покрытия. Поэтому в течении 3-4 дней после набрызгбетонирования должно производится периодическое увлажнение покрытия не реже 2-3 раз в сутки.
Проверка состояния набрызгбетонного покрытия производится наружным осмотром и простукиванием молотком. Глухой звук свидетельствует о неплотном контакте покрытия с породой. В этом случае участок крепи обирают и восстанавливают повторным набрызгом. Контроль за толщиной и формой набрызгбетонной крепи осуществляется с помощью различных маяков.