2026年9月,山西焦煤西山煤电马兰矿在南翼运煤大巷推广应用喷砼新工艺。在24个有效作业日内,累计完成巷道喷浆730米,日均进尺30.5米,单日最高进尺42米,施工效率达到传统工艺圆班15米的两倍,打通了主运皮带安装前的支护瓶颈。

传统喷浆施工受多重制约
“传统喷浆存在的困难并非单一问题,而是多重因素叠加。”马兰矿生产技术部部长李挺介绍。
喷射距离方面,传统喷浆机最远输送距离仅约100米,设备需要频繁移机、接管、转运,大量工时耗费在非生产作业环节;物料方面,井下混凝土依靠人工拌和,配比依靠经验把控,喷层强度波动较大;外加剂方面,喷射顶板作业时,为防止混凝土脱落,往往加大速凝剂掺量,造成后期喷层强度不够;损耗方面,喷射产生的回弹料落地较多,既浪费原材料,还需要人力二次清运。
施工耗时长、作业难度大、物料输送不畅、人力投入多等问题叠加,让喷砼工序成为主运皮带安装前最难攻克的环节。
三位一体打造喷浆新方案
面对支护难题,马兰矿打造了“新型远距离混凝土喷射机+新型无机纤维增强混凝土成品料+特制管路”三位一体作业方案。
“这不是简单更换设备、调换材料,而是推动装备、材料、管路三大要素相互适配、协同发力。”生产技术部副部长解燕楼介绍,“没有喷射机的远距离输送能力,材料性能再好也无法输送至作业面;没有成品料稳定的性能,物料送到喷嘴也难以成型;没有特制管路配套,沿程压力损耗会让远距离输送无从谈起。三者缺一不可,通过系统集成,喷浆作业模式实现根本性转变。”
装备升级,首先突破喷射距离限制。传统喷浆机最远喷射距离约100米,普通远距离喷浆机可提升至200米;本次投用的PYC8I-J型远距离混凝土喷射机搭配特制管路,最远喷射距离可达700米,为传统设备的7倍。
材料革新,重塑喷浆作业基础条件。新型无机纤维增强混凝土成品料具备抗酸、抗盐、抗碱、抗水“四抗”性能,可适应井下复杂环境,有效延长巷道服务年限;作业现场粉尘浓度控制在35mg/m³以内,显著改善作业环境,降低职业病风险;产品为预拌混合料,配比科学,开袋即可使用,无须井下现场搅拌,减轻上料劳动强度,减少人工投入。
“以往喷射顶板,最担心混凝土掉浆。为保证料体附着,只能多加速凝剂,大家都清楚会削弱后期强度,但也是无奈之举。”施工队组技术员李建宏说,“如今成品料开袋即用,喷浆回弹率从40%降至10%,在同等材料用量下可完成更多工程量,巷道废料清运量也因此减少三成。”

效率、成本、安全三本账
人力配置同样优化明显。传统喷浆作业需要9人协同作业,设备转速不可调节,上料人员只能持续高强度作业,全程依靠体力支撑。采用新工艺后,作业人员精简至6人,减少3人,降幅达33.3%。
“更重要的是劳动强度得到改善,作业人员不再被设备束缚在料斗旁,这比单纯减员更有价值。”李挺说道。
随着新工艺落地见效,效率、成本、安全三本账成效凸显。效率上,传统工艺圆班进尺15米,新工艺圆班进尺30米,效率提升100%;成本上,综合成本由150元/平方米降至80元/平方米,降幅47%;安全上,支护体无开裂、无剥落现象,顶板稳定性大幅提升,安全风险显著降低。
本次应用成功后,这套“三位一体”喷砼作业方案将陆续推广至西翼辅运下山、西翼皮带下山、南翼运煤大巷等重点工程,持续拓展远距离喷浆技术应用场景,不断提升喷浆施工效率与安全管控水平。
“我们的目标不只是解决单条巷道的施工难题,更是把这套工艺固化为矿井喷砼作业的常态化技术能力。”李挺表示。