王志恒，劉宇華

（陽泉煤業(yè)（集團）有限責(zé)任公司，山西 陽泉045000）

1 概述

煤礦井工巷道使用的干式混凝土噴射機噴漿支護方式，雖然為巷道整體支護、保護和加固圍巖、釋放圍巖變形提供了有效的支護途徑，但作業(yè)時產(chǎn)生的粉塵濃度大、噴射距離短、回彈率高、噴漿效率低等問題，對作業(yè)人員職業(yè)健康危害嚴(yán)重，已明令禁止使用。

為從根本上解決噴漿作業(yè)粉塵大的問題，集團公司引進(jìn)了JSB6－L型泵送式濕式混凝土噴射機組，該機組是一種用于煤礦井下的防爆多用途設(shè)備，除可完成巷道內(nèi)的濕式噴碹外，還可充當(dāng)井下混凝土輸送、混凝土巷道支護、隔離采空區(qū)、快速封閉廢棄巷道、壁后充填、鋪設(shè)底板等多種用途。

2 泵送式濕噴機結(jié)構(gòu)原理

2.1 結(jié)構(gòu)

（1）基本結(jié)構(gòu)

泵送式濕噴機是把液壓能轉(zhuǎn)化為機械能帶動活塞運動，將混凝土從泵箱輸送至噴漿作業(yè)區(qū)。其主要組成包括料斗及攪拌裝置、分配閥總成、液壓油箱、機架、泵送裝置、液壓系統(tǒng)、潤滑裝置、動力裝置、高壓清洗泵，液體速凝劑泵等。

為縮小機器的尺寸，采用模塊化設(shè)計，體積緊湊，以便整機進(jìn)入巷道作業(yè)，機架由型鋼焊接而成，各個總成通過機架連接成一個整體（見圖1）。

圖1 濕噴機總裝

（2）液壓系統(tǒng)

本液壓系統(tǒng)為開式系統(tǒng)，其按功能的不同，可分為泵送和擺動系統(tǒng)，料斗攪拌系統(tǒng)兩部分。圖2為液壓系統(tǒng)原理圖。

圖2 液壓系統(tǒng)原理

（3）泵送裝置

泵送裝置由混凝土缸、活塞、水箱、活塞聯(lián)結(jié)器、油缸等組成，混凝土缸與料斗相連，利用交替推進(jìn)的油缸與分配閥協(xié)調(diào)運動可將混凝土缸內(nèi)的混凝土輸送到施工現(xiàn)場。

（4）潤滑裝置

潤滑裝置由手動潤滑泵、干油過濾器，遞進(jìn)式分配器等組成。手動潤滑泵泵出的潤滑油經(jīng)過濾器后流入分配器，再分配給各個潤滑點。管路堵塞時，分配器的超壓指示桿會伸出。

（5）清洗裝置

清洗裝置由專門的清洗水泵完成，該裝置由副泵驅(qū)動液壓馬達(dá)帶有水泵工作，流量為10L／min，最高壓力可達(dá)8 MPa。

（6）速凝劑泵

速凝劑泵可直接插入液體速凝劑桶，由壓風(fēng)驅(qū)動，出口設(shè)有壓力表和流量閥，根據(jù)需要調(diào)節(jié)速凝劑的摻和比。

（7）技術(shù)參數(shù)

JSB6－L型濕式混凝土噴射機主要技術(shù)參數(shù)見表1。

表1 濕式混凝土噴射機主要技術(shù)參數(shù)

2.2 工作原理

混凝土物料在攪拌機充分?jǐn)嚢韬?，邊攪拌邊輸送至濕噴機料斗中，料斗內(nèi)的混凝土在泵送機構(gòu)的作用下，將混凝土輸送到噴頭，進(jìn)行噴碹作業(yè)。工作原理如下：混凝土活塞分別與主油缸活塞桿連接，在主油缸液壓油作用下，作往復(fù)運動。一只活塞在混凝土缸內(nèi)前進(jìn)，另一只后退，混凝土缸出口一只與料斗連通，另一只與分配閥相通，分配閥一端是出料口，另一端是混凝土缸出口，分配閥在擺動油缸的作用下，可以左右擺動。

3 濕噴機主要特點

3.1 主要優(yōu)點

（1）具有軌道行走功能，無需其他牽引設(shè)備，可自行移動，運移方便。

（2）攪拌機構(gòu)可將混合料充分?jǐn)嚢?，提供噴漿質(zhì)量，改善作業(yè)環(huán)境。

（3）輸送距離遠(yuǎn)，采用軟管高壓輸送可使輸送距離由干式噴射機的70m增加至120m，減少了倒移時間，增加一次性成巷距離。

（4）采用皮帶上料、上料口增加振動篩，可多人同時上料，上料速度明顯提高。

（5）一機多用，不僅可用于噴漿施工，也可作為混凝土輸送設(shè)備，方便快捷。

3.2 不足之處

（1）由于煤體較軟，巷道成型不好，而濕式噴漿機噴漿只能噴120～150mm，厚度過大時不能及時凝固而下滑，造成噴漿后巷道成型質(zhì)量不好，表面粗糙。

（2）混凝土塌落度及流動性要求嚴(yán)格，否則易發(fā)生堵管現(xiàn)象，不便于處理。

（3）噴漿施工間隔時，需將噴漿機及管路沖洗干凈，否則，造成噴漿料凝固，工序較為繁瑣。

4 技術(shù)改進(jìn)

泵送式濕噴機的噴射風(fēng)壓要求為0.5MPa，由于檢修班打卸壓孔用風(fēng)量增大，當(dāng)風(fēng)壓達(dá)不到要求時，不能夠正常噴漿施工。采取多供風(fēng)管路及對噴射膠管進(jìn)行了改進(jìn)之后，滿足了噴漿要求。主要改進(jìn)內(nèi)容如下：

1）增加混氣閥裝置，將以前的一路壓風(fēng)改為多路壓風(fēng)；

2）原噴頭膠管直徑大，噴漿料在射流時壓力減小，造成噴漿不能噴到頂板和較高的幫部，改為小直徑（原直徑的2／3）膠管后獲得了滿意的效果。

5 經(jīng)濟效益分析

經(jīng)濟效益分析主要是與干式噴漿機綜合比較后得出：

1）工作效率

干式噴漿機每小班需要6人，一天全斷面施工可成巷5m（寬5.64m，高3.82m，厚度0.12m），月成巷最多150 m，需要工時540人次，人均0.28m／工。

濕式噴漿機在機器運轉(zhuǎn)正常、達(dá)到壓風(fēng)要求的情況下，每小班需要7人，一天全斷面施工可成巷10m（同規(guī)格），月成巷300m，需要工時630人次，人均0.48m／工。若噴漿料供應(yīng)及時充足、機組運轉(zhuǎn)正常、人員操作嫻熟，可提高到400m。

2）混凝土回彈率

干式噴漿機每天完成10車料（1.5m3／車，約2.5t），噴漿回彈率約為27%，回彈料可以回收過篩，重復(fù)利用，不能復(fù)用的墊路。

濕式噴漿機每天可完成14車料，噴漿混凝土的回彈率小于10%，下降63%。噴幫的回彈料過篩重復(fù)使用，噴頂?shù)幕貜椓喜荒軓?fù)用，用于墊路。

3）成本核算

干式混凝土噴射機每噴漿1m，厚度0.12m，成本費用為1244元。濕式噴漿機在同樣條件下成本費用為969元，可節(jié)省275元／m。新補東輔運巷全長380m，節(jié)省資金10.45萬元。全礦井每年巷道噴漿一項可節(jié)約資金50余萬元。

6 結(jié)語

泵送式濕式噴漿機是最近幾年開發(fā)研制的新一代混凝土噴漿設(shè)備，經(jīng)現(xiàn)場實際應(yīng)用得出如下結(jié)論：

1）濕式混凝土噴射機集攪拌、輸送、噴射于一體，設(shè)計合理，運移方便，簡化了操作流程，減少了中間環(huán)節(jié)，適應(yīng)性強。

2）泵送壓力高，輸送距離遠(yuǎn)，噴層密實、強度高，綜合工效高，完全能夠滿足開拓大巷遠(yuǎn)距離作業(yè)的要求。

3）回彈率低、粉塵濃度低，消除了對工人健康的危害，

4）速凝劑添加采用計量泵準(zhǔn)確計量，霧化射流與噴嘴料流混合使得速凝劑與混凝土混合均勻，提高了噴漿質(zhì)量。

5）具有返泵功能，當(dāng)發(fā)生短暫堵管現(xiàn)象時，能作為清除堵管的一種手段。

泵送式濕式噴漿機除進(jìn)行巷道噴漿作業(yè)外，還可以實現(xiàn)混凝土的遠(yuǎn)距離輸送，該設(shè)備的推廣應(yīng)用必將為現(xiàn)代化礦井的高產(chǎn)、高效建設(shè)提供保障，具有很好的發(fā)展前景。

〔1〕錨桿噴射混凝土支護技術(shù)規(guī)范〔M〕.北京：中國計劃出版社.

〔2〕秦國保，耿全寧.cobra濕式噴漿臺車在梅山鐵礦的應(yīng)用〔J〕，礦業(yè)快報，2003（9）.