王濤

（山西西山煤電股份有限公司西銘礦，山西太原030052）

PS6I礦用混合型濕噴機(jī)及KCL-B倉(cāng)儲(chǔ)式自動(dòng)上料機(jī)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用

王濤*

（山西西山煤電股份有限公司西銘礦，山西太原030052）

根據(jù)國(guó)家煤礦對(duì)噴漿施工的技術(shù)要求，濕噴工藝替代傳統(tǒng)的干噴工藝是混凝土噴射技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)，可有效解決干噴混凝土?xí)r所存在的工人勞動(dòng)強(qiáng)度大、作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)粉塵多、噴射料回彈大、支護(hù)強(qiáng)度不高等缺陷。由于上料方式任然為人工上料，西銘礦與河南省煤炭科學(xué)研究院有限公司共同研制開(kāi)發(fā)混凝土自動(dòng)上料機(jī)，以便使該機(jī)更為合理。介紹了混合型濕噴機(jī)解決的關(guān)鍵問(wèn)題及創(chuàng)新點(diǎn)，并對(duì)混合型濕噴機(jī)的技術(shù)內(nèi)容進(jìn)行了闡述。

濕噴工藝；自動(dòng)上料機(jī)；混合型濕噴機(jī)

1　開(kāi)發(fā)使用背景

根據(jù)國(guó)家煤礦對(duì)噴漿施工的技術(shù)要求，干噴工藝必須禁止使用，西山煤電集團(tuán)公司從2011年起準(zhǔn)備推行礦用混凝土濕噴工藝?；炷翝駠姽に囯m然已在高鐵、公路等的隧道支護(hù)中得到廣泛應(yīng)用，但到目前為止，在礦用混凝土濕噴工藝方面并沒(méi)有統(tǒng)一的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，也沒(méi)有任何一種礦用濕噴設(shè)備在國(guó)內(nèi)煤礦行業(yè)占據(jù)壓倒性的使用量。西銘礦試用了眾多廠家的礦用濕噴機(jī)，這些礦用濕噴機(jī)各有特色，其中，河南省煤炭科學(xué)研究院有限公司研制的一款混合型濕噴機(jī)型，較為合理，但其上料方式任然為人工上料方式，職工的勞動(dòng)強(qiáng)度較大。鑒于此，西銘礦與河南省煤炭科學(xué)研究院有限公司共同研制開(kāi)發(fā)混凝土自動(dòng)上料機(jī)，以便使該機(jī)更為合理。

2　項(xiàng)目研究的主要內(nèi)容

根據(jù)煤礦井下的特殊環(huán)境和情況，要求濕噴設(shè)備在實(shí)現(xiàn)濕噴3大技術(shù)指標(biāo)的基礎(chǔ)上滿足特殊的要求：

（1）必須結(jié)構(gòu)緊湊，布局合理。

（2）操作簡(jiǎn)單，可靠性高。

（3）濕料摩擦大，耐磨性要求高。

（4）噴射連續(xù)性好，不能堵管。

（5）體積合理，方便井下運(yùn)輸。

（6）根據(jù)濕噴設(shè)備設(shè)計(jì)合理的濕噴工藝參數(shù)。

其中耐磨性、噴射的連續(xù)性和噴射工藝，是濕噴技術(shù)在煤礦井下運(yùn)用時(shí)急需解決的瓶頸問(wèn)題。而我礦PS6I型礦用混合型濕噴機(jī)組的應(yīng)用解決了這一難題。

3　解決的關(guān)鍵問(wèn)題及創(chuàng)新點(diǎn)

（1）采用KDL-6型帶式自動(dòng)上料機(jī)實(shí)現(xiàn)砂子、石子、水泥、速凝劑等噴漿用料的自動(dòng)定比供給。

（2）PS6I型礦用混合型混凝土濕噴機(jī)組是為新型礦用混合型濕式噴射混凝土工藝而研制配套的專用設(shè)備，該套產(chǎn)品主要有倉(cāng)儲(chǔ)式自動(dòng)上料機(jī)、噴射機(jī)、制漿機(jī)、輸漿泵（水泥輸送設(shè)備）及輔助管路構(gòu)成，其中輸漿泵和噴射機(jī)集成為一體。其工作原理是輸漿泵將水泥制漿機(jī)攪拌好的水泥漿輸送至水泥漿管路，噴射機(jī)將砂石拌合料輸送至砂石拌合料輸送管路，兩者在合并機(jī)構(gòu)內(nèi)，利用高壓風(fēng)完成混凝土的混合、攪拌，最后從噴頭噴射出去，實(shí)現(xiàn)了濕噴的遠(yuǎn)距離輸送（70m）。

（3）采用濕噴技術(shù)降低了工作面粉塵。

4　詳細(xì)技術(shù)內(nèi)容

PS6I型混凝土噴射機(jī)是煤礦等行業(yè)的井下進(jìn)行混凝土濕噴的專用設(shè)備，主要是由倉(cāng)儲(chǔ)式自動(dòng)上料機(jī)、噴射機(jī)、制漿機(jī)、輸漿泵（水泥輸送設(shè)備）及輔助管路構(gòu)成，其中輸漿泵和噴射機(jī)集成為一體（圖1）。

倉(cāng)儲(chǔ)式自動(dòng)上料噴漿機(jī)組由行走輪對(duì)、底盤(pán)、儲(chǔ)存?zhèn)}、雙料斗加料機(jī)構(gòu)、隔爆型油冷式電動(dòng)滾筒、轉(zhuǎn)向滾筒、壓帶裝置、阻燃膠帶、濕式噴漿機(jī)、機(jī)尾滾筒、中部支撐托輥、防爆控制開(kāi)關(guān)等組成。

圖1　混合型濕噴機(jī)外形結(jié)構(gòu)圖

底盤(pán)呈直線排列其上固定安裝濕式噴漿機(jī)、膠帶運(yùn)輸機(jī)卸載段、雙料斗加料機(jī)構(gòu)、防爆控制開(kāi)關(guān)、壓帶輪、膠帶運(yùn)輸機(jī)水平段和若干個(gè)儲(chǔ)存?zhèn)}、機(jī)尾換向滾筒。

雙料斗加料機(jī)構(gòu)通過(guò)支撐架安裝在底盤(pán)上，并排安裝有2個(gè)底部設(shè)有出料管的加料斗，其內(nèi)分別裝填添加劑和速凝劑。每個(gè)加料斗內(nèi)設(shè)有下料螺桿軸一根。下料螺旋軸上端安裝一鏈輪，下端在出料管內(nèi)的軸承座內(nèi)固定，兩個(gè)螺旋軸通過(guò)鉸接鏈條由同一臺(tái)電機(jī)減速器驅(qū)動(dòng)。由于軸上的鏈輪大小不同，可實(shí)現(xiàn)兩軸不同的定比傳動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)添加劑和速凝劑的給量控制。

每個(gè)儲(chǔ)存?zhèn)}的底端開(kāi)有出料口，出料口由數(shù)個(gè)活動(dòng)式抽板封擋組成，抽掉任一段儲(chǔ)存?zhèn)}的活動(dòng)式抽板，倉(cāng)內(nèi)砂石料通過(guò)自重由出料口落到皮帶上。第一段儲(chǔ)存?zhèn)}前擋板下端開(kāi)設(shè)一個(gè)出料窗口并安裝一個(gè)調(diào)節(jié)控料擋板。當(dāng)擋板向下調(diào)節(jié)時(shí)，即可調(diào)整擋板與皮帶之間的距離（即控制砂石的出料高度），從而控制膠帶上的砂石輸出量。

底盤(pán)的另一功能是作為膠帶運(yùn)輸機(jī)的鋼架。設(shè)有由水平膠帶輸送段和提升上料段構(gòu)成的膠帶輸送機(jī)構(gòu)。膠帶輸送機(jī)構(gòu)的水平輸送段位于雙料斗加料機(jī)構(gòu)的出料管和儲(chǔ)存?zhèn)}的活動(dòng)式抽板的下方。

底盤(pán)的最前端設(shè)有濕式噴漿機(jī)。膠帶輸送機(jī)提升上料段的卸載滾筒位于濕式噴漿機(jī)入料口的上端，可為濕式噴漿機(jī)連續(xù)提供配比好的混凝土原料。

整機(jī)外形尺寸為長(zhǎng)16.2m、寬0.95m、高1.8m。倉(cāng)儲(chǔ)式自動(dòng)上料機(jī)每小時(shí)供給砂石量為6m3。

5　社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益

5.1經(jīng)濟(jì)效益分析

（1）每班節(jié)約2～3人，人均一年平均7萬(wàn)元工資計(jì)算，每年每面可節(jié)約人工工資20多萬(wàn)元。

（2）減少回彈25%，每班噴漿16m3，可節(jié)約4m3混凝土，每年330×4=1320（m3）混凝土，按60元/m3計(jì)算，每年節(jié)約近8萬(wàn)元的成本投入。

5.2社會(huì)效益

粉塵濃度大幅度降低，保護(hù)了工人的身體健康，擺脫了多年了矽肺病對(duì)工人健康帶來(lái)的痛苦和災(zāi)難，使開(kāi)拓噴射施工方式有了根本性的改變。濕噴混凝土強(qiáng)度從水灰比控制準(zhǔn)確，水泥水化充分，同時(shí)由于一次性的噴層厚度比干噴大幅度提高（可達(dá)100mm以上），容易達(dá)到噴層的設(shè)計(jì)厚度要求。因此噴射混凝土的強(qiáng)度、噴層厚度和混凝土的密實(shí)度、表面平整度都有了可靠的保證，支護(hù)質(zhì)量大大提高，巷道施工安全就有了保證。

5.3應(yīng)用效果及推廣前景

適用于煤礦井下開(kāi)掘工作面噴漿作業(yè)。

［1］王振廷，王春華，林河.新型噴漿機(jī)的研制［J］.煤礦機(jī)械，1998（1）：35-37.

［2］陳杰，荊升國(guó)，張君偉，等.PS6I礦用混合型濕噴機(jī)組的設(shè)計(jì)及性能分析［J］.煤炭科學(xué)技術(shù)，2014（3）：81-84.

［3］康紅星，張照允，楊勝富.新型濕式噴漿機(jī)在煤礦巷道工程中的應(yīng)用研究［J］.科技風(fēng)，2012（5）：77.

［4］馬井雨，馬忠誠(chéng)，汪瀾，等.國(guó)內(nèi)噴射混凝土用噴射機(jī)的發(fā)展綜述［J］.混凝土，2012（9）：142-144.

［5］張開(kāi)玉，徐龍江.濕式混凝土噴射機(jī)的研究與應(yīng)用［J］.煤礦機(jī)械，2012，33（12）：217-219.

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U643

B

1004-5716（2016）10-0157-02

2015-12-23

2015-12-25

王濤（1974-），男（漢族），山西沁縣人，工程師，現(xiàn)從事礦山機(jī)電的技術(shù)工作。