遠(yuǎn)距離噴射機(jī)的實(shí)踐及應(yīng)用

孟 波 梁 鋒 聶 軍

（山東省三河口礦業(yè)有限公司，山東 濟(jì)寧 277605）

目前我國(guó)煤礦井下大多使用轉(zhuǎn)子式混凝土噴射機(jī)進(jìn)行混凝土噴射作業(yè)。噴射機(jī)密封單元可靠性差，粉塵大，摩擦件易損更換頻繁。噴射距離60～100 m左右，很多運(yùn)輸條件不具備的位置無(wú)法噴漿作業(yè)，靠人工搬運(yùn)機(jī)器和噴漿料，勞動(dòng)強(qiáng)度非常大。尤其是斜巷必須把噴漿料車和噴漿機(jī)傾斜布置，危險(xiǎn)系數(shù)高，工序繁瑣。遠(yuǎn)距離噴漿機(jī)，是在現(xiàn)有井下噴漿工藝及噴漿設(shè)備基礎(chǔ)上采用錐形給料裝置，通過(guò)錐面貼合進(jìn)行密封，采用葉片輪與氣料室結(jié)構(gòu)排料，水平最大噴射距離可達(dá)800 m 的高效無(wú)塵化的噴漿裝備。在實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)遠(yuǎn)程噴漿機(jī)的一些問(wèn)題進(jìn)行了優(yōu)化和改進(jìn)，發(fā)揮其最大效能[1-2]。

1 主要結(jié)構(gòu)

PYC6ZL 型轉(zhuǎn)子式混凝土噴射機(jī)如圖1，主要由料斗、錐形給料裝置、潤(rùn)滑冷卻系統(tǒng)、行走機(jī)構(gòu)、噴射系統(tǒng)、液壓泵站、控制系統(tǒng)、除塵器、氣路系統(tǒng)等組成。

圖1 遠(yuǎn)程噴射機(jī)結(jié)構(gòu)圖

2 工作原理

混合均勻的噴漿料（現(xiàn)場(chǎng)拌制或預(yù)拌混凝土）送入噴漿機(jī)料斗，通過(guò)振動(dòng)篩將大顆粒異物篩除后落入液壓馬達(dá)（轉(zhuǎn)速可調(diào)）驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)子料杯內(nèi)，當(dāng)料杯口轉(zhuǎn)到朝下時(shí)，料杯內(nèi)噴漿料落入充滿壓縮空氣的氣料室，同時(shí)另一只空料杯口轉(zhuǎn)到朝上開(kāi)始接料斗內(nèi)的噴漿料，如此循環(huán)往復(fù)就實(shí)現(xiàn)了噴漿料通過(guò)錐形給料裝置連續(xù)給氣料室送料。氣料室下部有一個(gè)轉(zhuǎn)速可調(diào)的錐形葉片輪，噴漿料落在旋轉(zhuǎn)的葉片輪上，由于葉片輪錐形結(jié)構(gòu)使噴漿料堆積成錐形并逐漸向各個(gè)方向自由塌落。在氣料室的出料口有一個(gè)進(jìn)氣與出料一體化的鵝頸管，布置在葉片輪喂料料杯上方，塌落入喂料料杯的噴漿料通過(guò)鵝頸管吹向出料口通過(guò)輸料管道吹向噴漿槍頭。葉片輪不停旋轉(zhuǎn)，喂料杯不斷被喂料，不斷經(jīng)過(guò)鵝頸管被清空，實(shí)現(xiàn)了噴漿料連續(xù)輸送。葉片輪的轉(zhuǎn)速可以無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)物料均勻送向噴槍。噴射機(jī)工作原理如圖2。

圖2 噴射機(jī)工作原理圖

3 常見(jiàn)問(wèn)題及處理方法

（1）因氣源壓力不足引起的噴漿管路堵塞。為避免供風(fēng)壓、風(fēng)量不足造成噴漿管路堵塞，開(kāi)機(jī)噴漿前，應(yīng)首先檢査機(jī)械供風(fēng)壓力表是否達(dá)到要求。風(fēng)壓要達(dá)到0.5～07 MPa，必須滿足足夠的供風(fēng)量，否則不得開(kāi)機(jī)作業(yè)。氣壓表壓力增高，說(shuō)明有噴漿料堵管可能，應(yīng)立即確認(rèn)，如果堵管，馬上停止喂料，進(jìn)行處理。

（2）轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與定子排量不匹配引起的噴漿管理堵塞。定量腔壓緊力必須滿足要求，操作轉(zhuǎn)子換向閥，轉(zhuǎn)子開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)，觀察轉(zhuǎn)子表面有潤(rùn)滑油膜后開(kāi)始調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子定子間隙。通過(guò)調(diào)節(jié)頂緊螺母松緊三次轉(zhuǎn)子，確保定子與轉(zhuǎn)子之間覆蓋潤(rùn)滑油膜，并且確保間隙良好。按要求調(diào)整定量腔壓緊力，首先啟動(dòng)電機(jī)，然后打開(kāi)冷卻水閥門(mén)和卸料氣路閥門(mén)，操作轉(zhuǎn)子操縱閥，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)（正轉(zhuǎn)），使用中檢查轉(zhuǎn)子是否出現(xiàn)反風(fēng)，如果定子入料口出現(xiàn)反風(fēng)，可使用釬桿旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子端頭的壓緊裝置（調(diào)節(jié)螺母），順時(shí)針為“張緊”，逆時(shí)針為“調(diào)松”。調(diào)節(jié)螺母要適量慢慢張緊，不要過(guò)度張緊。通過(guò)手動(dòng)操作轉(zhuǎn)子換向閥，轉(zhuǎn)子正向運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái)。轉(zhuǎn)子調(diào)速閥旋轉(zhuǎn)一周，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速增加或減少2 周，以此調(diào)整與定子相匹配排量。

（3）鐵管與軟管連接處因通徑改變及軟管折疊引起管路堵塞。原廠接頭采用軟管加接頭采用鐵絲綁扎，不但容易折疊，而且容易脫扣。將軟管接頭壓接不低于200 mm 的鋼管，并焊接法蘭，用螺栓和鐵管連接起來(lái)，能夠較好地解決此問(wèn)題。

4 優(yōu)化改進(jìn)方案

（1）現(xiàn)場(chǎng)噴漿過(guò)程中，根據(jù)長(zhǎng)距離噴漿風(fēng)壓需滿足需求要求，噴漿手占用人員多，且一旦出現(xiàn)噴漿堵管現(xiàn)象，由于大傾角上下山作業(yè)時(shí)，容易造成操作人員重心不穩(wěn)，造成人身傷害。

改進(jìn)方案：利用軌道作為生根固定點(diǎn)，加工卡箍對(duì)管路進(jìn)行固定，并加工能夠使槍頭滑行的支架，把槍頭固定在支架上，避免人工抱槍頭對(duì)操作人員人身安全造成危害。

（2）軟硬管連接采用拔哨連接方式，鐵絲綁扎，不僅易造成噴漿管路堵塞，而且由于拔哨出口與DN50 管直徑不匹配，滿足不了噴漿正常設(shè)備輸出量需求，極易造成故障。

改進(jìn)方案：加工連接法蘭盤(pán)，采用螺栓緊固連接，實(shí)現(xiàn)軟管和鐵管之間的過(guò)渡無(wú)障礙連接，滿足噴漿正常輸出量需求。

5 應(yīng)用效果分析

（1）工作效率得到極大提高。以一采區(qū)軌道巷噴漿為例，普通噴漿機(jī)上山噴射距離極限50 m，遠(yuǎn)距離噴漿機(jī)至少為500 m。同一循環(huán)，使用遠(yuǎn)距離噴漿機(jī)可減少10 次普通噴漿機(jī)使用挪移量。普通噴漿機(jī)釆用人工上料，每小時(shí)最多噴4 車，使用上料機(jī)器人、遠(yuǎn)距離噴漿機(jī)噴漿每小時(shí)至少能噴6車。通過(guò)以上對(duì)比，明顯看出采用遠(yuǎn)距離噴漿機(jī)可大大提高工作效率。

（2）噴漿質(zhì)量得到有效提升。遠(yuǎn)距離噴漿機(jī)最大限度減輕了噴漿料在輸送管內(nèi)的脈沖現(xiàn)象，使噴漿料以更均勻的狀態(tài)噴射到巷道壁上，提高了噴漿面強(qiáng)度，降低了反彈率。

（3）職工勞動(dòng)強(qiáng)度大大降低。事實(shí)證明，遠(yuǎn)距離噴漿機(jī)能夠滿足遠(yuǎn)距離、無(wú)塵化、自動(dòng)化以及適用性高的噴漿、上料工藝要求，在增大噴漿距離，提高作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的同時(shí)，大幅降低了職工的勞動(dòng)強(qiáng)度，省時(shí)省力, 減人增效，降低了安全風(fēng)險(xiǎn)。