ZMKJ薄喷料

一、研发背景

   锚网支护是煤矿支护技术改革的一大进步，在提高单进和降低支护成本中起到了重要作用。但是，随着巷道服务时间的增加，在巷道变形膨胀的作用下，锚杆受力逐渐增加，而在井下潮湿的特殊条件下，巷道表面岩层逐渐风化，围岩强度日趋降低。在锚杆作用力之下，风化的围岩极易被锚杆托盘压坏，而托盘下的围岩一旦破坏，锚杆的作用力将随之降低甚至完全失效。更为严重的是，在井下潮湿环境下，锚杆、托盘及金属网锈蚀严重，锚网等金属支护材料的锈蚀使得锚杆支护极易发生松弛、拉坏等情况，使得锚杆预应力逐渐损失，从而导致支护效果变差，严重影响了巷道的稳定。因此，为了保证矿井生产安全，延长巷道的使用寿命，必须对已施工的巷道采取防围岩风化及金属支护防锈蚀的补救措施，需要对新掘进巷道及时进行封闭。目前大多采用普通的喷射混凝土或砂浆来封闭巷道，从而解决围岩风化及锚杆金属网锈蚀问题。但随着煤矿开采速度的加快，采用普通干喷混凝土或砂浆封闭围岩的方法缺陷越来越明显：一是施工工艺复杂，工人劳动强度大，喷射速度慢，尤其对于机掘锚网巷道采取喷射混凝土封闭，其喷射施工速度远远跟不上机械花掘进速度的步伐；二是喷射混凝土回弹率高，成本高；三是粉尘浓度大，施工现场环境差；四是喷射混凝土对提高巷道的支护强度作用并不明显，在受动压影响的巷道喷混反而容易掉皮、脱落而影响安全。事实证明：锚网支护才是巷道支护的主体，只要能保证锚杆支护作用的长期有效性，巷道就能保证持续的稳定性。从已完成锚网支护而未喷射混凝土的裸露巷道来看，由于井下空气潮湿，掘进后支护时间不长，就会出现金属网锈蚀，围岩风化现象。个别严重锈蚀的金属网和风化松动的围岩处出现金属网或锚杆断裂，严重影响了矿井的正常生产，对矿井安全也造成了严重威胁。

 因此，为了解决这一日益严重的问题，我公司研发了一种适用于井下巷道密闭、加固、防突、防风化等的无机材料——ZMKJ薄喷料，它具有瓦斯矿井密闭、深井隔热、防风化、防锈蚀、阻燃、抗静电等特点。它可有效地解决现有喷射混凝土技术存在施工速度慢，劳动环境差，材料消耗大，辅助运输量大，安全隐患多等诸多缺点，是煤矿井下巷道喷涂的理想材料。

二、ZMKJ薄喷料简介

ZMKJ薄喷料是我公司花巨资历经近十年联合河南科技大学、国家安全生产上海矿用设备检测检验中心、煤炭科学研究总院南京研究所等多家科研院校共同研发的一种新型煤矿井下巷道用薄喷材料，已申请国家专利。该材料主要由石英粉、钛白粉、高标水泥、高分子黄原胶份、粘结剂和触变剂等原料按一定比例配制而成，采用无机复合材料，结合了有机材料与无机材料的各项优点，采用正交试验法，分析原料组份的最佳配比。ZMKJ薄喷料结合新型喷浆技术极大地提高了喷浆的速度和质量，改善了工作环境，同时降低了成本，取得了较好的经济效益和社会效益。

四、优点：

1、喷涂速度快，对掘进影响小，减少巷道施工中喷浆作业所用工时；

2、粘结力强，能够快速牢固粘结岩石、金属材料、塑料等；

3、密闭性好，能有效隔水，防止瓦斯溢出；

4、喷层有较好的柔性，抗弯折、抗剪切强度高；

5、喷涂施工时无粉尘、回弹率低；

6、材料为无毒无味纯粉末状，便于施工，阻燃、抗静电，安全环保；

7、气动喷浆机体积小、重量轻，减少了运输费用，地面及井下占地面积小，节省了环境治理费用，成本低。

8、气动喷浆机以气源为动力，无需电源，减少了大型设备投资，节省费用，施工安全可靠。

五、应用效果及分析

从应用效果来看，采用ZMKJ薄喷料喷涂厚度为4-5mm，每小班能喷200-300平方米，喷浆厚度适中喷层胶结好，结构致密，密封效果好，表面光滑，回弹量小，凝固快，无粉尘极大的提高了煤矿巷道喷浆速度和质量。工作效率是原喷射混凝土的4倍，彻底改变了施工现场的工作环境。

1、ZMKJ薄喷料与煤岩壁及金属网粘结强度达到2MPa以上，附着力强。抗老化，不脱落，能有效防止煤岩层风化和金属网锈蚀；收缩较小，具有良好的抗裂和抗变形性能；

2、ZMKJ薄喷料为粉末袋装，每袋25公斤，无毒，阻燃、抗静电，安全性能强；煤岩层裸体表面喷层厚度达到2mm以上；喷层均匀，封堵完整，无漏洞，隔水；巷道变形量、顶板离层量较传统喷浆减小，而锚杆拉拔力提高。

3、ZMKJ薄喷料实现每小班平均喷涂巷道20多米，施工速度快，回弹量极小，支护费用低，工人劳动强度小，粉尘少，环保节能降耗，具有良好的经济效益和社会效益。