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        濕式混凝土噴射機(jī)組的設(shè)計(jì)及應(yīng)用

        2018-12-06 03:55:18
        山東煤炭科技 2018年2期
        關(guān)鍵詞:速凝劑噴漿濕式

        程 鵬

        (晉城乾泰安全技術(shù)有限責(zé)任公司,山西 晉城 048006)

        現(xiàn)階段,濕噴機(jī)多采用含有機(jī)械臂的大型成套設(shè)備和沒(méi)有混凝土制備能力的濕噴設(shè)備。大型成套設(shè)備采購(gòu)費(fèi)用高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、機(jī)械故障率高、工作人員培訓(xùn)時(shí)間長(zhǎng)、維修人員需較高專(zhuān)業(yè)水平。JSB6-L型濕式混凝土噴射機(jī)組,可以完成混凝土上料攪拌、輸送和噴射,也可作為濕噴機(jī)的后配套設(shè)備。

        1 工作原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

        1.1 工作原理

        JSB6-L濕式混凝土噴射機(jī)組工作原理如圖1所示,砂、石子、水泥通過(guò)上料機(jī)構(gòu)輸送到攪拌機(jī)構(gòu)中,水直接加入到攪拌機(jī)構(gòu),攪拌機(jī)構(gòu)攪拌好混凝土,翻轉(zhuǎn)倒入混凝土泵料斗中,混凝土泵將料斗中的混凝土泵出,通過(guò)混氣裝置加入高壓空氣和速凝劑,在高壓空氣的帶動(dòng)下將混凝土從噴頭噴出,噴射到巷道表面。

        1.2 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

        JSB6-L濕式混凝土噴射機(jī)組結(jié)構(gòu)如圖2所示。濕噴機(jī)將混凝土泵、攪拌機(jī)集成在履帶底盤(pán)上,采用隔爆電機(jī)作動(dòng)力,全液壓驅(qū)動(dòng)和控制,簡(jiǎn)化了隔爆措施。行走裝置由液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)履帶移動(dòng),迅速方便,爬坡能力強(qiáng)。攪拌桶在兩根翻轉(zhuǎn)油缸的驅(qū)動(dòng)下,繞回轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)90°,同時(shí)借助攪拌葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)出料,動(dòng)作快速,倒料干凈。速凝劑系統(tǒng)采用氣動(dòng)泵,簡(jiǎn)單高效,故障率低,流量可調(diào)節(jié)。上料機(jī)構(gòu)與噴射機(jī)連接,移動(dòng)方便,上料勞動(dòng)強(qiáng)度低,效率高,且加有防塵蓋,有效地降低了粉塵濃度。

        圖1 工作原理圖

        圖2 濕式混凝土噴射機(jī)組結(jié)構(gòu)圖

        1.3 技術(shù)參數(shù)

        濕式混凝土噴射機(jī)組的技術(shù)參數(shù)如表1所示。

        表1 基本性能參數(shù)表

        2 工業(yè)性試驗(yàn)

        2.1 實(shí)驗(yàn)條件

        本機(jī)組在山陰晉泰煤業(yè)副斜井進(jìn)行了工業(yè)性實(shí)驗(yàn),支護(hù)斷面為直墻半圓拱形。人員配置為4人。噴頭操作人員1人,負(fù)責(zé)噴頭操作及作業(yè)時(shí)的巷道整理。噴漿機(jī)操作人員1人,負(fù)責(zé)加水、攪拌、泵送、機(jī)組與上料機(jī)構(gòu)的啟停、機(jī)器故障時(shí)的維修。上料人員2人,負(fù)責(zé)上料和機(jī)器故障時(shí)協(xié)助維修。在實(shí)際操作中選用石子為粒徑<15mm的瓜子石,中砂,標(biāo)號(hào)為425的水泥。液態(tài)速凝劑選用無(wú)堿合格產(chǎn)品?;旌狭系呐浜媳劝凑账唷檬印蒙白印盟倌齽?1:2:2:0.03的比例進(jìn)行備料。

        2.2 噴漿工藝

        2.2.1 噴漿前準(zhǔn)備

        噴漿前2.5h為準(zhǔn)備時(shí)間,主要工作有:對(duì)電纜管線、風(fēng)筒、電機(jī)、材料等的遮蓋防護(hù);對(duì)風(fēng)管、水管、速凝劑流出管、輸料管和電纜進(jìn)行檢查,并接好管路;檢查油箱油位、速凝劑箱液位、洗滌室水位是否正常;攪拌筒內(nèi)加入水,進(jìn)行噴水試車(chē)。

        2.2.2 噴漿時(shí)的配合作業(yè)

        噴頭操作人員作業(yè)前須穿好必要防護(hù)措施,噴漿時(shí)抓緊噴漿管,準(zhǔn)備好后向噴漿機(jī)操作人員發(fā)出信號(hào),開(kāi)始噴漿作業(yè)。當(dāng)發(fā)生無(wú)料或無(wú)風(fēng)現(xiàn)象時(shí),需要及時(shí)通知噴漿機(jī)操作人員。不進(jìn)行噴漿作業(yè)時(shí),及時(shí)處理回彈料。噴漿機(jī)操作人員在試機(jī)噴水后,啟動(dòng)攪拌軸,將攪拌桶中加入少量的水,然后啟動(dòng)上料機(jī)構(gòu),依次加入水泥和砂石。觀察拌至混凝土的狀態(tài),收到上料人員的信號(hào)后,停止上料機(jī)構(gòu)。攪拌筒翻轉(zhuǎn),倒入料斗內(nèi),給噴頭操作人員信號(hào),并依次打開(kāi)風(fēng)管、速凝劑閥、泵送開(kāi)關(guān)。隨后再次啟動(dòng)攪拌軸,重復(fù)拌料動(dòng)作。上料人員在上料時(shí),不要越過(guò)過(guò)濾篩。依次加入水泥和砂石混合料,上料完畢后給噴漿機(jī)操作人員信號(hào)。

        2.2.3 噴漿后的清理

        噴漿作業(yè)完成后,攪拌斗、料斗、S管、混凝土缸、噴漿管路、速凝劑泵及混流器等必須清理干凈,以防凝固而影響下次使用。清洗之前應(yīng)將攪拌斗、泵送料斗和管道內(nèi)的混凝土倒出,再用清水?dāng)嚢璞盟统鋈?。清洗時(shí)間約為每班30min。

        2.3 常見(jiàn)故障及實(shí)驗(yàn)結(jié)果

        實(shí)驗(yàn)期間,濕噴機(jī)的故障統(tǒng)計(jì)如表2所示。共噴漿107班次,噴漿距離為初噴和復(fù)噴共189m,每班噴漿時(shí)間約4h。故障影響時(shí)間總共約90h,其中因人為因素造成的故障影響時(shí)間共24h,機(jī)器結(jié)構(gòu)原因造成的故障影響時(shí)間共66h。機(jī)器故障時(shí)間約占工作時(shí)間的7.7%。經(jīng)過(guò)試驗(yàn),回彈率為噴幫8%~12%,噴頂13%~16%,現(xiàn)場(chǎng)工作粉塵濃度、噴漿效率和混凝土強(qiáng)度均符合施工要求。

        表2 故障統(tǒng)計(jì)表

        3 濕噴機(jī)后配套

        現(xiàn)階段,濕噴機(jī)后配套設(shè)備主要有集中攪拌站、單臥軸強(qiáng)制攪拌機(jī)、錐形反轉(zhuǎn)出料攪拌機(jī)、連續(xù)式混凝土攪拌機(jī)等設(shè)備。但是因我國(guó)煤礦井下環(huán)境的限制,這些設(shè)備的使用均受到一定的影響。其特點(diǎn)如表3所示。JSB6-L濕式混凝土噴射機(jī)組可以和轉(zhuǎn)子式濕噴機(jī)、泵送式濕噴機(jī)等無(wú)上料和攪拌機(jī)構(gòu)的濕噴機(jī)形成配套,很好地解決了井下濕噴機(jī)的配套問(wèn)題。

        表3 濕噴機(jī)后配套設(shè)備特征表

        4 結(jié)語(yǔ)

        通過(guò)工業(yè)性試驗(yàn),證明了JSB6-L濕式混凝土噴射機(jī)組具故障率低、可移動(dòng)、全液壓、易清洗、回彈率低等特點(diǎn),可以代替干噴機(jī),成為井下噴漿作業(yè)的主要設(shè)備。也可以作為各類(lèi)濕式噴漿機(jī)的后配套設(shè)備進(jìn)行配套作業(yè),具有很強(qiáng)的適應(yīng)性。但同時(shí)也暴露出許多問(wèn)題,筆者根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步改進(jìn):重新設(shè)計(jì)過(guò)渡錐管,降低堵管頻率;設(shè)計(jì)定量加水、材料配比裝置,提高混凝土攪拌質(zhì)量;設(shè)計(jì)噴漿頭輔助支撐裝置,降低勞動(dòng)強(qiáng)度的同時(shí)也降低了回彈率;增加防護(hù)裝置等。經(jīng)過(guò)方案優(yōu)化,噴漿機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)一步完善,提高了生產(chǎn)效率,降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。

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