煤礦井下濕式混凝土噴漿工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明為一種煤礦井下濕式混凝土噴漿工藝，采用機(jī)械化噴漿作業(yè)線，包括一臺(tái)履帶式可移動(dòng)濕式混凝土噴射機(jī)、一臺(tái)履帶式可移動(dòng)攪拌站、一部膠輪式可移動(dòng)皮帶上料機(jī)，使用皮帶上料機(jī)往攪拌站攪拌斗里送配好的干料，在攪拌料斗里加水進(jìn)行攪拌，然后將濕式混凝土輸送至混凝土噴射機(jī)的料斗，通過(guò)泵送系統(tǒng)推送至噴槍處，利用帶有液態(tài)速凝劑的壓縮空氣將混凝土以畫圓的方式噴射到巷道施工面，最終通過(guò)機(jī)械手在巷道里前后伸縮、上下仰俯、左右擺動(dòng)等機(jī)械動(dòng)作完成對(duì)巷道頂、幫的整體噴漿。本發(fā)明取消了國(guó)內(nèi)煤礦井下巷道傳統(tǒng)噴漿的干（潮）噴工藝，極大地排除了危害工人身體健康的粉塵隱患，提高了噴漿機(jī)械化水平。
【專利說(shuō)明】煤礦井下濕式混凝土噴漿工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及巖巷圍巖封閉【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是一種煤礦井下濕式混凝土噴漿工藝?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]目前，煤礦井下巷道錨桿網(wǎng)噴漿以干(潮)噴工藝為主，即往料斗里加入的被噴射的料(水泥、沙等)是干的，通過(guò)空壓機(jī)施加壓力，把干料送到噴頭處，噴頭處有進(jìn)水管，干料在噴頭處經(jīng)過(guò)與水混合然后噴射出去。這種干(潮)式噴漿施工方法存在以下問(wèn)題:
I)現(xiàn)場(chǎng)空氣中含量過(guò)高的粉塵嚴(yán)重?fù)p害礦工的身體健康。一方面過(guò)高的回彈率使施工現(xiàn)場(chǎng)的空氣中充滿粉塵，另一方面正是由于干(潮)噴工藝采用轉(zhuǎn)子活塞型噴射機(jī)與高壓風(fēng)送料，攪拌和輸送過(guò)程的跑風(fēng)漏風(fēng)在所難免，使機(jī)旁粉塵飛揚(yáng)。
[0003]2)機(jī)械化水平低。干(潮)噴漿時(shí)，噴槍由人工操作，存在勞動(dòng)強(qiáng)度大的問(wèn)題。
[0004]3)干(潮)噴回彈率高達(dá)40%，浪費(fèi)資源嚴(yán)重。
[0005]4)干(潮)噴混凝土質(zhì)量不易控制?；炷恋呐浔炔粶?zhǔn)確，特別是混凝土的水灰比帶有隨意性。干(潮)噴工藝是用高壓風(fēng)將混凝土干料送到噴頭的，噴漿工根據(jù)經(jīng)驗(yàn)與肉眼觀查對(duì)摻水量進(jìn)行調(diào)節(jié)，客觀上導(dǎo)致了混凝土的品質(zhì)在很大程度上取決于噴射工操作技巧。
[0006]為此，在行業(yè)內(nèi)許多科技人員不斷為提高技術(shù)水平，為改善施工裝備而努力，如中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?00920103135.5公開了一種“煤礦井下濕式噴漿機(jī)”和中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?00920103114.3公開了一種“煤礦井下濕噴連續(xù)作業(yè)裝置”，但是這些沒有具體相對(duì)應(yīng)的噴
漿工藝相配套。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，而提供一種煤礦井下濕式混凝土噴漿工藝。該工藝能改善現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)環(huán)境，減少職業(yè)病的發(fā)生，進(jìn)一步提高機(jī)械化施工水平，降低施工人員勞動(dòng)強(qiáng)度和減少施工人員，提高安全和作業(yè)效率。
[0008]本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種煤礦井下濕式混凝土噴漿工藝，包括如下步驟:
一、機(jī)械化噴漿作業(yè)線
所述的采用機(jī)械化噴漿作業(yè)線包括一臺(tái)履帶式可移動(dòng)濕式混凝土噴射機(jī)、一臺(tái)履帶式可移動(dòng)攪拌站、一部膠輪式可移動(dòng)皮帶上料機(jī)；
二、具體施工工藝
1)配料:將普硅425水泥、沙子、石子按1:3:3重量比混合均勻得到混合干料；
2)上料:將混合干料上至膠輪式可移動(dòng)皮帶上料機(jī)的皮帶最下端，通過(guò)皮帶將混合干料輸送至履帶式可移動(dòng)攪拌站的攪拌料斗里；
3)攪拌:向履帶式可移動(dòng)攪拌站的攪拌料斗里加水并進(jìn)行攪拌，其中，水與混合干料的重量比為1:10，攪拌速率為24r/min，攪拌時(shí)間為3min，之后，將攪拌好的濕式混凝土倒入履帶式可移動(dòng)攪拌站的泵送料斗內(nèi)，履帶式可移動(dòng)攪拌站的泵送系統(tǒng)又將濕式混凝土輸送至履帶式可移動(dòng)濕式混凝土噴射機(jī)的泵送料斗內(nèi)；
4)噴射:通過(guò)履帶式可移動(dòng)濕式混凝土噴射機(jī)的泵送系統(tǒng)將濕式混凝土輸送至由機(jī)械手控制的噴槍處，利用帶有液態(tài)速凝劑的壓縮空氣將濕式混凝土噴射到巷道施工面，其中，速凝劑的質(zhì)量占濕式混凝土漿料質(zhì)量的8% ;最終通過(guò)機(jī)械手在巷道里前后伸縮、上下仰俯、左右擺動(dòng)的機(jī)械動(dòng)作來(lái)完成巷道頂、幫的整體噴漿。
[0009]進(jìn)一步地，在對(duì)巷道頂、幫噴射濕式混凝土之前，還要依次完成噴水、噴砂漿的操作；噴水具體操作為:向履帶式可移動(dòng)攪拌站的攪拌料斗里加水，并通過(guò)翻轉(zhuǎn)油缸將水倒入履帶式可移動(dòng)攪拌站的泵送料斗里，通過(guò)泵送系統(tǒng)，將水輸送至履帶式可移動(dòng)濕式混凝土噴射機(jī)的泵送料斗里，再通過(guò)泵送系統(tǒng)，將水輸送至由機(jī)械手控制的噴槍處，利用壓縮空氣將水噴出，最終通過(guò)機(jī)械手在巷道里前后伸縮、上下仰俯、左右擺動(dòng)的機(jī)械動(dòng)作來(lái)完成對(duì)巷道頂、幫的噴水操作，這樣即完成了對(duì)巷道噴漿工作面的潤(rùn)濕；噴砂漿具體操作為:將水泥、沙子按重量比為1:1混合配好砂漿干料，將砂漿干料上至膠輪式可移動(dòng)皮帶上料機(jī)的皮帶最下端，通過(guò)皮帶將混合干料輸送至履帶式可移動(dòng)攪拌站的攪拌料斗里，然后向履帶式可移動(dòng)攪拌站的攪拌料斗里加水并進(jìn)行攪拌，其中，水與砂漿干料按重量比為1:10，混合制好砂漿，之后，將攪拌好的砂漿倒入履帶式可移動(dòng)攪拌站的泵送料斗內(nèi)，履帶式可移動(dòng)攪拌站的泵送系統(tǒng)又將砂漿輸送至履帶式可移動(dòng)濕式混凝土噴射機(jī)的泵送料斗內(nèi)，通過(guò)履帶式可移動(dòng)濕式混凝土噴射機(jī)的泵送系統(tǒng)將砂漿輸送至由機(jī)械手控制的噴槍處，利用壓縮空氣將砂漿噴出，最終通過(guò)機(jī)械手在巷道里前后伸縮、上下仰俯、左右擺動(dòng)的機(jī)械動(dòng)作來(lái)完成對(duì)巷道頂、幫的噴砂漿操作，這樣即完成了對(duì)巷道噴漿工作面的噴砂。
[0010]在對(duì)巷道頂、幫噴射濕式混凝土?xí)r，分為初噴和復(fù)噴，具體噴漿工藝為:初噴巷道幫壁時(shí)，在幫壁打若干高出錨網(wǎng)100_的鐵釘，通過(guò)鐵釘拉標(biāo)志線，履帶式可移動(dòng)濕式混凝土噴射機(jī)開至煤礦井下掘進(jìn)工作面迎頭并依一側(cè)巷幫?？?，履帶式可移動(dòng)攪拌站、膠輪式可移動(dòng)皮帶上料機(jī)依次緊跟其后布置，通過(guò)調(diào)節(jié)機(jī)械手的俯仰缸，將機(jī)械手的伸縮臂降低，同時(shí)調(diào)節(jié)噴槍擺動(dòng)座，將噴槍噴嘴對(duì)準(zhǔn)巷道根部，調(diào)節(jié)大臂回轉(zhuǎn)缸將噴槍噴嘴出口到幫壁的垂直距離控制在500mm，操縱噴槍噴頭刷動(dòng)閥，使得噴槍作4°的畫圓運(yùn)動(dòng)，依次開啟氣壓為0.4 Mpa壓縮空氣的送風(fēng)閥、液態(tài)速凝劑脈沖閥，打開履帶式可移動(dòng)濕式混凝土噴射機(jī)泵送系統(tǒng)，即可噴漿；初噴厚度蓋住錨網(wǎng)即可，隨著靠近機(jī)組幫壁根部不斷被漿料覆蓋，機(jī)械手帶動(dòng)噴槍畫圓的同時(shí)不斷伸出向前推進(jìn)，漿料覆蓋層也隨之不斷地向前水平的延長(zhǎng)，當(dāng)幫壁根部漿料覆蓋完成2500mm行程后，抬起機(jī)械手的俯仰缸至高于已覆蓋漿料幫壁的位置，噴槍噴嘴也移至新的高度，機(jī)械手的行程開始收回，幫壁的覆蓋層也隨之不斷地向后水平的延長(zhǎng)，待完全收回機(jī)械手，一個(gè)幫壁噴漿周期就完成，抬起機(jī)械手的俯仰缸至高于已覆蓋漿料幫壁的位置，繼續(xù)噴漿，直至噴完一側(cè)的整個(gè)幫壁；緊接著調(diào)整機(jī)械手和噴槍噴嘴方向以上述同樣的方法噴完另一側(cè)幫壁，初噴結(jié)束；
復(fù)噴巷道幫壁時(shí)，待初噴混凝土覆蓋層凝固了 30min后開始復(fù)噴，按照標(biāo)志線規(guī)定的厚度，按初噴的方法從幫壁根部沿“Z”字型噴漿過(guò)程噴完一側(cè)的整個(gè)幫壁；緊接著調(diào)整機(jī)械手和噴槍噴嘴方向噴完另一側(cè)的整個(gè)幫壁，復(fù)噴結(jié)束；
初噴巷道頂壁時(shí)，在頂壁打若干高出錨網(wǎng)80_的鐵釘，通過(guò)鐵釘拉標(biāo)志線，通過(guò)調(diào)節(jié)噴槍擺動(dòng)座，將噴嘴對(duì)準(zhǔn)巷道頂壁的中央，調(diào)節(jié)機(jī)械手的俯仰缸，將機(jī)械手的伸縮臂抬高，讓噴槍噴嘴出口距頂壁距離保持在500mm，操縱噴槍噴頭刷動(dòng)閥，使得噴槍作4°的畫圓運(yùn)動(dòng)，依次開啟氣壓為0.4 Mpa壓縮空氣的送風(fēng)閥、液態(tài)速凝劑脈沖閥，打開履帶式可移動(dòng)濕式混凝土噴射機(jī)泵送系統(tǒng)，即可噴漿；初噴厚度蓋住錨網(wǎng)即可，隨著靠近機(jī)組頂壁不斷被漿料覆蓋，機(jī)械手帶動(dòng)噴槍畫圓的同時(shí)不斷伸出向前推進(jìn)，漿料覆蓋層也隨之不斷地向前延長(zhǎng)，當(dāng)頂壁覆蓋完成1500mm行程后，調(diào)節(jié)機(jī)械手的大臂回轉(zhuǎn)油缸，向距頂壁中央以下一側(cè)擺動(dòng)、調(diào)節(jié)偏移200mm，此時(shí)，噴槍噴嘴依然垂直于頂壁，機(jī)械手的行程開始收回，頂壁的覆蓋層也隨之不斷地向后水平的延長(zhǎng)，待完全收回機(jī)械手，一個(gè)頂壁噴漿周期就完成，調(diào)節(jié)機(jī)械手的大臂回轉(zhuǎn)缸，使噴槍噴嘴移至已覆蓋漿料頂壁的下方，繼續(xù)噴漿，直至噴完頂壁的其中一半；緊接著調(diào)整機(jī)械手和噴槍噴嘴方向以上述同樣的方法噴完頂壁另一半，初噴結(jié)束；
復(fù)噴巷道頂壁時(shí)，待初噴混凝土覆蓋層凝固了 30min后開始復(fù)噴，按照標(biāo)志線規(guī)定的厚度，從頂壁中央沿“Z”字型噴漿過(guò)程噴完頂壁的其中一半，緊接著調(diào)整機(jī)械手和噴槍噴嘴方向噴完頂壁另一半，復(fù)噴結(jié)束；
最后，機(jī)組每噴完1500mm行程斷面巷道,需要向前行進(jìn),依此不斷在巷道內(nèi)前進(jìn),進(jìn)行圍巖噴漿封閉。
[0011]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有顯著的有益效果是:
1)環(huán)保效果顯著:采用煤礦井下濕式混凝土噴漿工藝，有效地減少了粉塵的產(chǎn)生，工人可避免在有粉塵的惡劣條件下作業(yè)，減少了職工矽肺病的發(fā)生幾率；
2)極大地提高了噴漿的機(jī)械化水平:噴漿機(jī)械手代替人工操作噴槍。通過(guò)操作閥實(shí)現(xiàn)機(jī)械手自由伸縮和往復(fù)折疊、按照設(shè)計(jì)角度上下左右擺動(dòng)、噴槍刷動(dòng)和畫圓轉(zhuǎn)動(dòng)，以上動(dòng)作只需一名操作人員完成。相對(duì)于人工操作噴槍，減輕作業(yè)人員勞動(dòng)強(qiáng)度；
3)降低了生產(chǎn)成本:采用機(jī)械化濕式噴漿系統(tǒng)，既保證了噴漿質(zhì)量，又將回彈率控制到了 10%以下，節(jié)省了砼料；
4)大幅度地提高了噴漿工效，是干(潮)噴工效的4倍左右；
總之，本發(fā)明對(duì)巖巷進(jìn)行圍巖封閉作業(yè)提供一種新的噴漿工藝，取消了國(guó)內(nèi)煤礦井下巷道傳統(tǒng)噴漿的干(潮)噴工藝，極大地排除了危害工人身體健康的粉塵隱患，提高了噴漿機(jī)械化水平和噴漿質(zhì)量。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本發(fā)明工藝中的機(jī)械化噴漿作業(yè)線。
[0013]圖2為本發(fā)明工藝中履帶式可移動(dòng)濕式混凝土噴射機(jī)的機(jī)械手的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖3為圖2的俯視圖。
[0015]圖4為本發(fā)明工藝中的“Z”字型的噴漿過(guò)程的軌跡示意圖。
[0016]圖中:1-履帶式可移動(dòng)濕式混凝土噴射機(jī)、1-1-機(jī)械手、1-1-1-俯仰缸、1-1-2-噴槍擺動(dòng)座、1-1-3-大臂回轉(zhuǎn)缸、1-1-4-伸縮臂、1-1-5-往復(fù)油缸、1-1-6-伸縮油缸、1-2-噴槍、2-履帶式可移動(dòng)攪拌站、2-1-攪拌料斗、3-膠輪式可移動(dòng)皮帶上料機(jī)、3-1-皮帶、4-泵送料斗、5-泵送系統(tǒng)。
【具體實(shí)施方式】[0017]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地描述:
一種煤礦井下濕式混凝土噴漿工藝，包括如下步驟:
一、機(jī)械化噴漿作業(yè)線
如圖1所示，所述的采用機(jī)械化噴漿作業(yè)線包括一臺(tái)履帶式可移動(dòng)濕式混凝土噴射機(jī)
1、一臺(tái)履帶式可移動(dòng)攪拌站2、一部膠輪式可移動(dòng)皮帶上料機(jī)3 ;使用膠輪式可移動(dòng)皮帶上料機(jī)3往履帶式可移動(dòng)攪拌站2的攪拌料斗2-1里送配好的干料，并向攪拌料斗2-1里加水進(jìn)行攪拌，然后將攪拌料斗2-1里的濕式混凝土輸送至履帶式可移動(dòng)濕式混凝土噴射機(jī)I的泵送料斗4內(nèi)，通過(guò)履帶式可移動(dòng)濕式混凝土噴射機(jī)I的泵送系統(tǒng)5推送至履帶式可移動(dòng)濕式混凝土噴射機(jī)I的噴槍1-2處，利用帶有液態(tài)速凝劑的壓縮空氣將濕式混凝土噴射到巷道施工面即可；
二、具體施工工藝
O配料:將普硅425水泥、沙子、石子按1:3:3重量比混合均勻得到混合干料；
2)上料:將混合干料上至膠輪式可移動(dòng)皮帶上料機(jī)3的皮帶3-1最下端，通過(guò)皮帶3-1將混合干料輸送至履帶式可移動(dòng)攪拌站2的攪拌料斗2-1里；
3)攪拌:向履帶式可移動(dòng)攪拌站2的攪拌料斗2-1里加水并進(jìn)行攪拌，其中，水與混合干料的重量比為1:10，攪拌速率為24r/min，攪拌時(shí)間為3min，之后，將攪拌好的濕式混凝土倒入履帶式可移動(dòng)攪拌站2的泵送料斗4內(nèi)，履帶式可移動(dòng)攪拌站2的泵送系統(tǒng)5又將濕式混凝土輸送至履帶式可移動(dòng)濕式混凝土噴射機(jī)I的泵送料斗4內(nèi)；
4)噴射:通過(guò)履帶式可移動(dòng)濕式混凝土噴射機(jī)I的泵送系統(tǒng)5將濕式混凝土輸送至由機(jī)械手1-1控制的噴槍1-2處，利用帶有液態(tài)速凝劑的壓縮空氣將濕式混凝土噴射到巷道施工面，其中，速凝劑的質(zhì)量占濕式混凝土漿料質(zhì)量的8% ;最終通過(guò)機(jī)械手1-1在巷道里前后伸縮、上下仰俯、左右擺動(dòng)的機(jī)械動(dòng)作來(lái)完成巷道頂、幫的整體噴漿，如圖2、3所示為機(jī)械手1-1的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]具體實(shí)施時(shí)，在對(duì)巷道頂、幫噴射濕式混凝土之前，還要依次完成噴水、噴砂漿的操作；噴水具體操作為:向履帶式可移動(dòng)攪拌站2的攪拌料斗2-1里加水，并通過(guò)翻轉(zhuǎn)油缸將水倒入履帶式可移動(dòng)攪拌站2的泵送料斗4里，通過(guò)泵送系統(tǒng)5，將水輸送至履帶式可移動(dòng)濕式混凝土噴射機(jī)I的泵送料斗4里，再通過(guò)泵送系統(tǒng)5，將水輸送至由機(jī)械手1-1控制的噴槍1-2處，利用壓縮空氣將水噴出，最終通過(guò)機(jī)械手1-1在巷道里前后伸縮、上下仰俯、左右擺動(dòng)的機(jī)械動(dòng)作來(lái)完成對(duì)巷道頂、幫的噴水操作，這樣即完成了對(duì)巷道噴漿工作面的潤(rùn)濕；噴砂漿具體操作為:將水泥、沙子按重量比為1:1混合配好砂漿干料，將砂漿干料上至膠輪式可移動(dòng)皮帶上料機(jī)3的皮帶3-1最下端，通過(guò)皮帶3-1將混合干料輸送至履帶式可移動(dòng)攪拌站2的攪拌料斗2-1里，然后向履帶式可移動(dòng)攪拌站2的攪拌料斗2-1里加水并進(jìn)行攪拌，其中，水與砂漿干料按重量比為1:10，混合制好砂漿，之后，將攪拌好的砂漿倒入履帶式可移動(dòng)攪拌站2的泵送料斗4內(nèi)，履帶式可移動(dòng)攪拌站2的泵送系統(tǒng)5又將砂漿輸送至履帶式可移動(dòng)濕式混凝土噴射機(jī)I的泵送料斗4內(nèi)，通過(guò)履帶式可移動(dòng)濕式混凝土噴射機(jī)I的泵送系統(tǒng)5將砂漿輸送至由機(jī)械手1-1控制的噴槍1-2處，利用壓縮空氣將砂漿噴出，最終通過(guò)機(jī)械手1-1在巷道里前后伸縮、上下仰俯、左右擺動(dòng)的機(jī)械動(dòng)作來(lái)完成對(duì)巷道頂、幫的噴砂漿操作，這樣即完成了對(duì)巷道噴漿工作面的噴砂。
[0019]此外，在對(duì)巷道頂、幫噴射濕式混凝土?xí)r，分為初噴和復(fù)噴，具體噴漿工藝為:初噴巷道幫壁時(shí)，在幫壁打若干高出錨網(wǎng)100_的鐵釘，通過(guò)鐵釘拉標(biāo)志線，標(biāo)志線的作用是方便噴漿時(shí)觀察幫壁的表面狀況，即凸區(qū)和凹區(qū)，以及可以參考最終要達(dá)到的噴漿厚度，履帶式可移動(dòng)濕式混凝土噴射機(jī)I開至煤礦井下掘進(jìn)工作面迎頭并依一側(cè)巷幫?？?，履帶式可移動(dòng)攪拌站2、膠輪式可移動(dòng)皮帶上料機(jī)3依次緊跟其后布置，通過(guò)調(diào)節(jié)機(jī)械手1-1的俯仰缸1-1-1，將機(jī)械手1-1的伸縮臂1-1-4降低，同時(shí)調(diào)節(jié)噴槍擺動(dòng)座1-1-2，將噴槍1-2噴嘴對(duì)準(zhǔn)巷道根部，調(diào)節(jié)大臂回轉(zhuǎn)缸1-1-3將噴槍1-2噴嘴出口到幫壁的垂直距離控制在500_，操縱噴槍1-2噴頭刷動(dòng)閥，使得噴槍1-2作4°的畫圓運(yùn)動(dòng)，依次開啟氣壓為0.4Mpa壓縮空氣的送風(fēng)閥(供風(fēng)量大于8m3/min)、液態(tài)速凝劑脈沖閥，此時(shí)機(jī)組應(yīng)同步完成混凝土漿料的配制、上料、攪拌工作，打開履帶式可移動(dòng)濕式混凝土噴射機(jī)I泵送系統(tǒng)5，即可噴漿；初噴厚度蓋住錨網(wǎng)即可，噴漿厚度為60-80_，具體初噴時(shí)在幫壁表面凸區(qū)噴槍噴漿停留的時(shí)間短一些，在幫壁表面凹區(qū)噴嘴噴漿停留的時(shí)間長(zhǎng)一些，以便將凹凸區(qū)整平，噴嘴的水平移動(dòng)靠機(jī)械手內(nèi)部行程分別為1500mm的往復(fù)油缸1-1-5和IOOOmm的伸縮油缸1-1-6來(lái)實(shí)現(xiàn)，隨著靠近機(jī)組幫壁根部不斷被漿料覆蓋，機(jī)械手1-1帶動(dòng)噴槍1-2畫圓的同時(shí)不斷伸出向前推進(jìn)，漿料覆蓋層也隨之不斷地向前水平的延長(zhǎng)，當(dāng)幫壁根部漿料覆蓋完成2500mm行程后，抬起機(jī)械手1_1的俯仰缸1_1_1至高于已覆蓋漿料幫壁的位置，抬高約400mm，噴槍1-2噴嘴也移至新的高度，機(jī)械手1-1的行程開始收回，幫壁的覆蓋層也隨之不斷地向后水平的延長(zhǎng)，待完全收回機(jī)械手1-1，一個(gè)幫壁噴漿周期就完成，抬起機(jī)械手1-1的俯仰缸1-1-1至高于已覆蓋漿料幫壁的位置，繼續(xù)噴漿，即成“Z”字型的噴漿過(guò)程，如圖4所示，直至噴完一側(cè)的整個(gè)幫壁；緊接著調(diào)整機(jī)械手1-1和噴槍1-2噴嘴方向以上述同樣的方法噴完另一側(cè)幫壁，初噴結(jié)束；
復(fù)噴巷道幫壁時(shí)，待初噴混凝土覆蓋層凝固了 30min后開始復(fù)噴，按照標(biāo)志線規(guī)定的厚度(約100mm)，按初噴的方法從幫壁根部沿“Z”字型噴漿過(guò)程噴完一側(cè)的整個(gè)幫壁；緊接著調(diào)整機(jī)械手1-1和噴槍1-2噴嘴方向噴完另一側(cè)的整個(gè)幫壁，復(fù)噴結(jié)束；
初噴巷道頂壁時(shí),在頂壁打若干高出錨網(wǎng)80mm的鐵釘，通過(guò)鐵釘拉標(biāo)志線，標(biāo)志線的作用是方便噴漿時(shí)觀察頂壁的表面狀況，即凸區(qū)和凹區(qū)，以及可以參考最終要達(dá)到的噴漿厚度，通過(guò)調(diào)節(jié)噴槍擺動(dòng)座1-1-2，將噴嘴對(duì)準(zhǔn)巷道頂壁的中央，即巷道頂壁的中線位置，調(diào)節(jié)機(jī)械手1-1的俯仰缸1-1-1，將機(jī)械手1-1的伸縮臂1-1-4抬高，讓噴槍1-2噴嘴出口距頂壁距離保持在500mm，操縱噴槍1_2噴頭刷動(dòng)閥，使得噴槍1_2作4°的畫圓運(yùn)動(dòng)，依次開啟氣壓為0.4 Mpa壓縮空氣的送風(fēng)閥(供風(fēng)量大于8m3/min)、液態(tài)速凝劑脈沖閥，此時(shí)機(jī)組應(yīng)同步完成混凝土漿料的配制、上料、攪拌工作，打開履帶式可移動(dòng)濕式混凝土噴射機(jī)I泵送系統(tǒng)5，即可噴漿；初噴厚度蓋住錨網(wǎng)即可，厚度約為40-50_，在頂壁表面凸區(qū)噴嘴噴漿停留的時(shí)間短一些，在頂壁表面凹區(qū)噴嘴噴漿停留的時(shí)間長(zhǎng)一些，以便將凹凸區(qū)整平，噴嘴的水平移動(dòng)靠機(jī)械手內(nèi)部行程為1500mm的往復(fù)油缸1_1_5來(lái)實(shí)現(xiàn)，隨著靠近機(jī)組頂壁不斷被漿料覆蓋，機(jī)械手1-1帶動(dòng)噴槍1-2畫圓的同時(shí)不斷伸出向前推進(jìn)，漿料覆蓋層也隨之不斷地向前延長(zhǎng)，當(dāng)頂壁覆蓋完成1500mm行程后，調(diào)節(jié)機(jī)械手1_1的大臂回轉(zhuǎn)缸1_1_3，向距頂壁中央以下一側(cè)擺動(dòng)、調(diào)節(jié)偏移200_，此時(shí)，噴槍1-2噴嘴依然垂直于頂壁，機(jī)械手1-1的行程開始收回，頂壁的覆蓋層也隨之不斷地向后水平的延長(zhǎng)，待完全收回機(jī)械手1-1，一個(gè)頂壁噴漿周期就完成，調(diào)節(jié)機(jī)械手1-1的大臂回轉(zhuǎn)缸1-1-3，使噴槍1-2噴嘴移至已覆蓋漿料頂壁的下方，繼續(xù)噴漿，即成“Z”字型的噴漿過(guò)程，直至噴完頂壁的其中一半，即1/2頂壁的斷面弧長(zhǎng)；緊接著調(diào)整機(jī)械手1-1和噴槍1-2噴嘴方向以上述同樣的方法噴完頂壁另一半，即剩余1/2頂壁的斷面弧長(zhǎng)，初噴結(jié)束；
復(fù)噴巷道頂壁時(shí)，待初噴混凝土覆蓋層凝固了 30min后開始復(fù)噴，按照標(biāo)志線規(guī)定的厚度(約80mm)，從頂壁中央沿“Z”字型噴漿過(guò)程噴完頂壁的其中一半，即1/2頂壁的斷面弧長(zhǎng)；緊接著調(diào)整機(jī)械手1-1和噴槍1-2噴嘴方向噴完頂壁另一半，即剩余1/2頂壁的斷面弧長(zhǎng)，復(fù)噴結(jié)束；
最后，機(jī)組每噴完1500mm行程斷面巷道,需要向前行進(jìn),依此不斷在巷道內(nèi)前進(jìn),進(jìn)行圍巖噴漿封閉。
【權(quán)利要求】
1.一種煤礦井下濕式混凝土噴漿工藝，其特征在于，包括如下步驟: 一、機(jī)械化噴漿作業(yè)線 所述的采用機(jī)械化噴漿作業(yè)線包括一臺(tái)履帶式可移動(dòng)濕式混凝土噴射機(jī)(I)、一臺(tái)履帶式可移動(dòng)攪拌站(2 )、一部膠輪式可移動(dòng)皮帶上料機(jī)(3 ); 二、具體施工工藝 1)配料:將普硅425水泥、沙子、石子按1:3:3重量比混合均勻得到混合干料； 2)上料:將混合干料上至膠輪式可移動(dòng)皮帶上料機(jī)(3 )的皮帶(3-1)最下端，通過(guò)皮帶(3-1)將混合干料輸送至履帶式可移動(dòng)攪拌站(2)的攪拌料斗(2-1)里； 3)攪拌:向履帶式可移動(dòng)攪拌站(2)的攪拌料斗(2-1)里加水并進(jìn)行攪拌，其中，水與混合干料的重量比為1:10，攪拌速率為24r/min，攪拌時(shí)間為3min，之后，將攪拌好的濕式混凝土倒入履帶式可移動(dòng)攪拌站(2)的泵送料斗(4)內(nèi)，履帶式可移動(dòng)攪拌站(2)的泵送系統(tǒng)(5)又將濕式混凝土輸送至履帶式可移動(dòng)濕式混凝土噴射機(jī)(I)的泵送料斗(4)內(nèi)； 4)噴射:通過(guò)履帶式可移動(dòng)濕式混凝土噴射機(jī)(I)的泵送系統(tǒng)(5)將濕式混凝土輸送至由機(jī)械手(1-1)控制的噴槍(1-2)處，利用帶有液態(tài)速凝劑的壓縮空氣將濕式混凝土噴射到巷道施工面，其中，速凝劑的質(zhì)量占濕式混凝土漿料質(zhì)量的8% ;最終通過(guò)機(jī)械手(1-1)在巷道里前后伸縮、上下仰俯、左右擺動(dòng)的機(jī)械動(dòng)作來(lái)完成巷道頂、幫的整體噴漿。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦井下濕式混凝土噴漿工藝，其特征在于:在對(duì)巷道頂、幫噴射濕式混凝土之前，還要依次完成噴水、噴砂漿的操作；噴水具體操作為:向履帶式可移動(dòng)攪拌站(2 )的攪拌料斗(2-1)里加水，并通過(guò)翻轉(zhuǎn)油缸將水倒入履帶式可移動(dòng)攪拌站(2 )的泵送料斗(4)里，通過(guò)泵送系統(tǒng)(5)，將水輸送至履帶式可移動(dòng)濕式混凝土噴射機(jī)(I)的泵送料斗(4)里，再通過(guò)泵送系統(tǒng)(5)，將水輸送至由機(jī)械手(1-1)控制的噴槍(1-2)處，利用壓縮空氣將水噴出，最終通過(guò)機(jī)械手(1-1)在巷道里前后伸縮、上下仰俯、左右擺動(dòng)的機(jī)械動(dòng)作來(lái)完成對(duì)巷道頂、幫的噴水操作，這樣即完成了對(duì)巷道噴漿工作面的潤(rùn)濕；噴砂漿具體操作為:將水泥、沙子按重量比為1:1混合配好砂漿干料，將砂漿干料上至膠輪式可移動(dòng)皮帶上料機(jī)(3)的皮帶(3-1)最下端，通過(guò)皮帶(3-1)將混合干料輸送至履帶式可移動(dòng)攪拌站(2 )的攪拌料斗(2-1)里，然后向履帶式可移動(dòng)攪拌站(2 )的攪拌料斗(2-1)里加水并進(jìn)行攪拌，其中，水與砂漿干料按重量比為1:10，混合制好砂漿，之后，將攪拌好的砂漿倒入履帶式可移動(dòng)攪拌站(2)的泵送料斗(4)內(nèi)，履帶式可移動(dòng)攪拌站(2)的泵送系統(tǒng)(5)又將砂漿輸送至履帶式可移動(dòng)濕式混凝土噴射機(jī)(I)的泵送料斗(4)內(nèi)，通過(guò)履帶式可移動(dòng)濕式混凝土噴射機(jī)(I)的泵送系統(tǒng)(5)將砂漿輸送至由機(jī)械手(1-1)控制的噴槍(1-2)處，利用壓縮空氣將砂漿噴出，最終通過(guò)機(jī)械手(1-1)在巷道里前后伸縮、上下仰俯、左右擺動(dòng)的機(jī)械動(dòng)作來(lái)完成對(duì)巷道頂、幫的噴砂漿操作，這樣即完成了對(duì)巷道噴漿工作面的噴砂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的煤礦井下濕式混凝土噴漿工藝，其特征在于:在對(duì)巷道頂、幫噴射濕式混凝土?xí)r，分為初噴和復(fù)噴，具體噴漿工藝為:初噴巷道幫壁時(shí)，在幫壁打若干高出錨網(wǎng)100_的鐵釘，通過(guò)鐵釘拉標(biāo)志線，履帶式可移動(dòng)濕式混凝土噴射機(jī)(I)開至煤礦井下掘進(jìn)工作面迎頭并依一側(cè)巷幫?？?，履帶式可移動(dòng)攪拌站(2)、膠輪式可移動(dòng)皮帶上料機(jī)(3 )依次緊跟其后布置，通過(guò)調(diào)節(jié)機(jī)械手(1-1)的俯仰缸(1-1-1 )，將機(jī)械手(1-1)的伸縮臂(1-1-4)降低，同時(shí)調(diào)節(jié)噴槍擺動(dòng)座(1-1-2)，將噴槍(1-2)噴嘴對(duì)準(zhǔn)巷道根部，調(diào)節(jié)大臂回轉(zhuǎn)缸(1-1 -3 )將噴槍(1-2 )噴嘴出口到幫壁的垂直距離控制在500mm，操縱噴槍(1-2 )噴頭刷動(dòng)閥，使得噴槍(1-2)作4°的畫圓運(yùn)動(dòng)，依次開啟氣壓為0.4 Mpa壓縮空氣的送風(fēng)閥、液態(tài)速凝劑脈沖閥，打開履帶式可移動(dòng)濕式混凝土噴射機(jī)(I)泵送系統(tǒng)(5)，即可噴漿；初噴厚度蓋住錨網(wǎng)即可，隨著靠近機(jī)組幫壁根部不斷被漿料覆蓋，機(jī)械手(1-1)帶動(dòng)噴槍(1-2)畫圓的同時(shí)不斷伸出向前推進(jìn)，漿料覆蓋層也隨之不斷地向前水平的延長(zhǎng)，當(dāng)幫壁根部漿料覆蓋完成2500mm行程后，抬起機(jī)械手(1-1)的俯仰缸(1-1-1)至高于已覆蓋漿料幫壁的位置，噴槍(1-2)噴嘴也移至新的高度，機(jī)械手(1-1)的行程開始收回，幫壁的覆蓋層也隨之不斷地向后水平的延長(zhǎng)，待完全收回機(jī)械手(1-1 )，一個(gè)幫壁噴漿周期就完成，抬起機(jī)械手(1-1)的俯仰缸(1-1-1)至高于已覆蓋漿料幫壁的位置，繼續(xù)噴漿，直至噴完一側(cè)的整個(gè)幫壁；緊接著調(diào)整機(jī)械手(1-1)和噴槍(1-2)噴嘴方向以上述同樣的方法噴完另一側(cè)幫壁，初噴結(jié)束； 復(fù)噴巷道幫壁時(shí)，待初噴混凝土覆蓋層凝固了 30min后開始復(fù)噴，按照標(biāo)志線規(guī)定的厚度，按初噴的方法從幫壁根部沿“Z”字型噴漿過(guò)程噴完一側(cè)的整個(gè)幫壁；緊接著調(diào)整機(jī)械手(1-1)和噴槍(1-2)噴嘴方向噴完另一側(cè)的整個(gè)幫壁，復(fù)噴結(jié)束； 初噴巷道頂壁時(shí)，在頂壁打若干高出錨網(wǎng)80mm的鐵釘，通過(guò)鐵釘拉標(biāo)志線，通過(guò)調(diào)節(jié)噴槍擺動(dòng)座(1-1-2)，將噴嘴對(duì)準(zhǔn)巷道頂壁的中央，調(diào)節(jié)機(jī)械手(1-1)的俯仰缸(1-1-1)，將機(jī)械手(1-1)的伸縮臂(1-1-4)抬高，讓噴槍(1-2)噴嘴出口距頂壁距離保持在500mm，操縱 噴槍(1-2)噴頭刷動(dòng)閥，使得噴槍(1-2)作4°的畫圓運(yùn)動(dòng)，依次開啟氣壓為0.4 Mpa壓縮空氣的送風(fēng)閥、液態(tài)速凝劑脈沖閥，打開履帶式可移動(dòng)濕式混凝土噴射機(jī)(I)泵送系統(tǒng)(5)，即可噴漿；初噴厚度蓋住錨網(wǎng)即可，隨著靠近機(jī)組頂壁不斷被漿料覆蓋，機(jī)械手(1-1)帶動(dòng)噴槍(1-2)畫圓的同時(shí)不斷伸出向前推進(jìn)，漿料覆蓋層也隨之不斷地向前延長(zhǎng)，當(dāng)頂壁覆蓋完成1500mm行程后，調(diào)節(jié)機(jī)械手(1-1)的大臂回轉(zhuǎn)缸(1_1_3)，向距頂壁中央以下一側(cè)擺動(dòng)、調(diào)節(jié)偏移200_，此時(shí)，噴槍(1-2)噴嘴依然垂直于頂壁，機(jī)械手(1-1)的行程開始收回，頂壁的覆蓋層也隨之不斷地向后水平的延長(zhǎng)，待完全收回機(jī)械手(1-1 )，一個(gè)頂壁噴漿周期就完成，調(diào)節(jié)機(jī)械手(1-1)的大臂回轉(zhuǎn)缸(1-1-3),使噴槍(1-2)噴嘴移至已覆蓋漿料頂壁的下方，繼續(xù)噴漿，直至噴完頂壁的其中一半；緊接著調(diào)整機(jī)械手(1-1)和噴槍(1-2)噴嘴方向以上述同樣的方法噴完頂壁另一半，初噴結(jié)束； 復(fù)噴巷道頂壁時(shí)，待初噴混凝土覆蓋層凝固了 30min后開始復(fù)噴，按照標(biāo)志線規(guī)定的厚度，從頂壁中央沿“Z”字型噴漿過(guò)程噴完頂壁的其中一半，緊接著調(diào)整機(jī)械手(1-1)和噴槍(1-2)噴嘴方向噴完頂壁另一半，復(fù)噴結(jié)束； 最后，機(jī)組每噴完1500mm行程斷面巷道,需要向前行進(jìn),依此不斷在巷道內(nèi)前進(jìn),進(jìn)行圍巖噴漿封閉。
【文檔編號(hào)】E21D11/10GK103775104SQ201410071103
【公開日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2014年2月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月28日
【發(fā)明者】魏廣, 張成成, 趙俊杰, 張志鵬, 毋凡, 程鵬, 支曜, 范軍毅 申請(qǐng)人:山西晉城無(wú)煙煤礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司