錨噴巷道濕式噴漿工藝的應(yīng)用

張龍彪　劉星樂　司繼莊

【摘 要】采用濕式噴漿機(jī)代替干式噴漿機(jī)，干式噴漿工藝在煤礦開拓應(yīng)用廣泛，但對工人的危害很大，作業(yè)環(huán)境差，粉塵濃度高，為改善此種情況，擬推廣應(yīng)用濕式噴漿工藝。JSB6T-L型濕式混凝土噴射機(jī)組集上料、攪拌、噴射、履帶行走于一體，實(shí)現(xiàn)自動定量注水、連續(xù)攪拌、連續(xù)輸送、可調(diào)液體速凝劑注入、噴射作業(yè)。是目前國內(nèi)外降低粉塵、減少回彈、節(jié)約材料等綜合性能較好的錨噴支護(hù)機(jī)具。

【關(guān)鍵詞】干式噴漿機(jī)；濕式噴漿機(jī)；速凝劑；工藝

兗礦集團(tuán)興隆莊煤礦系國家“六五”重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目，是中國自行設(shè)計(jì)和建造的第一座設(shè)計(jì)年產(chǎn)300萬噸的大型現(xiàn)代化礦井，井田面積54平方公里，地質(zhì)儲量7.8億噸，可采儲量3.8億噸?，F(xiàn)核定生產(chǎn)能力已躍升至年產(chǎn)660萬噸。煤礦于1981年12月21日建成投產(chǎn)以來多次承擔(dān)國家技術(shù)改造實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，為改善井下巷道噴漿機(jī)械化程度低這個現(xiàn)狀，興隆莊煤礦引進(jìn)JSB6T-L型系列濕式混凝土噴射機(jī)組集上料、攪拌、噴射、履帶行走于一體的機(jī)械化作業(yè)生產(chǎn)線。

1 干式與濕式噴漿施工工藝的比較

1.1 干式噴漿施工工藝

干式噴射混凝土是國內(nèi)外發(fā)展較早、使用較廣的一種噴射混凝土工藝，使用的主要設(shè)備是干式混凝土噴射機(jī)（簡稱干噴機(jī)），各種材料按照設(shè)計(jì)配比要求進(jìn)行拌和——拌和好的松散混凝土通過人工上料直接喂入噴射機(jī)料斗——由高壓風(fēng)攜物料通過輸料管送到噴頭處——在此處加入水與物料混合——在風(fēng)壓作用下噴射到受噴面上。干噴機(jī)具有輸送距離長、工作風(fēng)壓低、噴頭脈沖小、工藝設(shè)備簡單、對滲水巖面適應(yīng)性較好，以及混合料可以存放較長時間等特點(diǎn)。但是干噴機(jī)施工粉塵大，回彈率高、作業(yè)時產(chǎn)生的粉塵危害工人健康，尤其是狹窄巷道工程中，粉塵更為嚴(yán)重，更重要的是拌合料與水的混合不充分，大大影響了噴射質(zhì)量。

干式噴漿施工工藝流程：

1.2 濕式噴漿施工工藝

濕式混凝土噴射機(jī)組（簡稱濕噴機(jī)）是把各種材料按照設(shè)計(jì)配比要求進(jìn)行充分?jǐn)嚢琛韬秃玫幕炷镣ㄟ^攪拌機(jī)直接喂入濕噴機(jī)組料斗——由濕噴機(jī)組的泵送機(jī)構(gòu)將濕料通過輸料管輸送到噴頭處——在此處加入定量速凝劑與物料混合——在高壓風(fēng)的作用下噴射到受噴面上進(jìn)行噴射的設(shè)備。由于混凝土是在攪拌機(jī)內(nèi)進(jìn)行攪拌的，因此攪拌質(zhì)量高，所以回彈量可降至10%以下，噴射后的混凝土強(qiáng)度可提高25～60%，而空氣中的粉塵含量可降低到2mg/m3以下，達(dá)到了國家規(guī)定的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，保護(hù)了施工人員的衛(wèi)生健康。

濕式噴漿的特點(diǎn)：

1）回彈率小，與干噴相比一般可減少十個百分點(diǎn)以上，節(jié)約原料消耗。

2）粉塵少，干噴作業(yè)時粉塵濃度可達(dá)50mg/m3以上；濕噴作業(yè)時粉塵濃度在10mg/m3以內(nèi)，大大減少了粉塵對人的傷害。

3）攪和料充分，噴射層均質(zhì)性好，強(qiáng)度高。在同樣強(qiáng)度要求下，濕噴與干噴相比可節(jié)約水泥用量8～10%。

4）一次噴層較厚。

5）易損件消耗少，使用壽命長。

6）行走方便，便于移機(jī)。

濕式噴漿施工工藝流程：

結(jié)合兩種噴漿施工工藝的比較，濕式噴漿的特點(diǎn)尤為突出，為了獲得較好的噴漿施工質(zhì)量，降低粉塵濃度和回彈量，我礦購買了一臺JSB6T-L型濕式混凝土噴射機(jī)組并于井下開始試驗(yàn)和應(yīng)用。

2 JSB6T-L型濕式混凝土噴射機(jī)組的構(gòu)造原理及技術(shù)性能

JSB6T-L型濕式混凝土噴射機(jī)組由滾筒式混凝土攪拌機(jī)、推送機(jī)構(gòu)、料斗及攪拌裝置、混凝土分配閥、行走裝置、液壓傳動系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、噴機(jī)罩和輸送管路、噴漿輔助系統(tǒng)等九個部分組成。機(jī)型樣式如圖所示：

滾筒式混凝土攪拌機(jī)的構(gòu)造原理：

本攪拌機(jī)屬于JZC自落式雙錐反轉(zhuǎn)出料攪拌機(jī)，按照GB/1912-2000《混凝土攪拌機(jī)機(jī)械條件》設(shè)計(jì)制造。攪拌滾桶由雙齒圈傳動，四拖輪輔助傳動，工作時正轉(zhuǎn)攪拌，反轉(zhuǎn)出料，可一攪拌塑性和半干硬性混凝土。

此混凝土滾筒攪拌機(jī)由（1）攪拌機(jī)構(gòu)、（2）傳動機(jī)構(gòu)、（3）上料機(jī)構(gòu)、（4）機(jī)架和行走總成組成，各部分的位置如圖所示。

1）攪拌機(jī)構(gòu)

攪拌機(jī)構(gòu)由？準(zhǔn)1080滾筒，雙齒圈，雙拖輪跑道組成，滾筒內(nèi)中部對稱焊接高低葉片一對，出料口處焊接兩片出料葉片。

2）傳動機(jī)構(gòu)

采用YBK2-132S-5.5的防爆電機(jī)配一級齒輪減速器，速比為3.6，大齒圈與小齒輪比為12.9，皮帶輪速比為2。

由減速機(jī)的帶動小皮帶輪，由皮帶傳動大皮帶輪，小齒輪帶到大齒圈轉(zhuǎn)動。從而帶動滾筒轉(zhuǎn)動，由電機(jī)正反轉(zhuǎn)帶動滾筒正反轉(zhuǎn)，從而完成攪拌和出料過程。

3）上料機(jī)構(gòu)

上料機(jī)構(gòu)由液壓缸和料斗組成。通過液壓缸來控制料斗的升降，完成上料過程。

4）配水系統(tǒng)

通過定量水箱控制水的加入。達(dá)到需要的水灰配比。

5）機(jī)架和行走總成

（1）機(jī)架

機(jī)架由型鋼焊接而成。各個總成通過機(jī)架連接成一個整體。

（2）行走裝置

輪胎型由行走輪。行走輪的輪胎一般為實(shí)芯輪胎，也可根據(jù)用戶需要配充氣輪胎。

當(dāng)滾筒攪拌機(jī)行走時，支撐必須升起，使之離開地面200毫米左右。機(jī)架上設(shè)有4個支腿，設(shè)備工作時必須放下支腿，支撐設(shè)備。

6）濕式噴漿機(jī)的主要性能特點(diǎn)

（1）工作效率高：采用全國獨(dú)創(chuàng)全液壓泵松設(shè)計(jì)，系統(tǒng)可靠性能大大提高。

（2）噴射距離遠(yuǎn)：最大可達(dá)水平200米，垂直80米。

（3）噴射量連續(xù)可調(diào)。（無極變速）

（4）速凝劑添加量連續(xù)可調(diào)：0～9%范圍內(nèi)無極調(diào)節(jié)。

（5）設(shè)備配件消耗低：主要易損件使用壽命不低于噴射3000 m3。

（6）集中潤滑系統(tǒng)，有效延長了磨損件的使用壽命。

（7）產(chǎn)品履帶式設(shè)計(jì)移動方便、適應(yīng)性強(qiáng)。

（8）實(shí)現(xiàn)了混凝土連續(xù)給料，濕噴機(jī)的連續(xù)作業(yè)。

（9）具有強(qiáng)力攪拌系統(tǒng)，能夠?qū)⑤斔瓦^來的物料進(jìn)行很好的攪拌，自動定量注水，有效控制水灰比，同時將攪拌好的物料輸送到噴射機(jī)的料斗里。

3 結(jié)語

通過對錨噴支護(hù)巷道濕噴混凝土工藝的調(diào)研和應(yīng)用，成功地解決了干噴存在的粉塵大、回彈率高等問題，較干式噴漿工藝具有明顯的優(yōu)勢，但也存在設(shè)備較為昂貴、易賭管、設(shè)備維護(hù)技術(shù)含量高等問題。雖然濕式噴漿工藝在煤礦錨噴巷道噴漿中仍少有使用，但隨著濕式噴漿機(jī)具的不斷改進(jìn)，濕噴技術(shù)的不斷完善，濕式噴漿工藝一定會在煤礦錨噴巷道工程中發(fā)揮越來越重要的作用。

【參考文獻(xiàn)】

[1]JSB6T-L型濕式混凝土噴射機(jī)組使用說明書[Z].

[2]GB/1912-2000 混凝土攪拌機(jī)機(jī)械條件[S].

[3]煤礦安全規(guī)程[S].

[責(zé)任編輯：鄧麗麗]