[发明专利]煤矿井下湿式混凝土喷浆工艺

权利要求书

1.一种煤矿井下湿式混凝土喷浆工艺，其特征在于，包括如下步骤：

一、机械化喷浆作业线

所述的采用机械化喷浆作业线包括一台履带式可移动湿式混凝土喷射机（1）、一台履带式可移动搅拌站（2）、一部胶轮式可移动皮带上料机（3）；

二、具体施工工艺

1）配料：将普硅425水泥、沙子、石子按1:3:3重量比混合均匀得到混合干料；

2）上料：将混合干料上至胶轮式可移动皮带上料机（3）的皮带（3-1）最下端，通过皮带（3-1）将混合干料输送至履带式可移动搅拌站（2）的搅拌料斗（2-1）里；

3）搅拌：向履带式可移动搅拌站（2）的搅拌料斗（2-1）里加水并进行搅拌，其中，水与混合干料的重量比为1：10，搅拌速率为24r/min，搅拌时间为3min，之后，将搅拌好的湿式混凝土倒入履带式可移动搅拌站（2）的泵送料斗（4）内，履带式可移动搅拌站（2）的泵送系统（5）又将湿式混凝土输送至履带式可移动湿式混凝土喷射机（1）的泵送料斗（4）内；

4）喷射：通过履带式可移动湿式混凝土喷射机（1）的泵送系统（5）将湿式混凝土输送至由机械手（1-1）控制的喷枪（1-2）处，利用带有液态速凝剂的压缩空气将湿式混凝土喷射到巷道施工面，其中,速凝剂的质量占湿式混凝土浆料质量的8%；最终通过机械手（1-1）在巷道里前后伸缩、上下仰俯、左右摆动的机械动作来完成巷道顶、帮的整体喷浆。

2.根据权利要求1所述的煤矿井下湿式混凝土喷浆工艺，其特征在于：在对巷道顶、帮喷射湿式混凝土之前，还要依次完成喷水、喷砂浆的操作；喷水具体操作为：向履带式可移动搅拌站（2）的搅拌料斗（2-1）里加水，并通过翻转油缸将水倒入履带式可移动搅拌站（2）的泵送料斗（4）里，通过泵送系统（5），将水输送至履带式可移动湿式混凝土喷射机（1）的泵送料斗（4）里，再通过泵送系统（5），将水输送至由机械手（1-1）控制的喷枪（1-2）处，利用压缩空气将水喷出，最终通过机械手（1-1）在巷道里前后伸缩、上下仰俯、左右摆动的机械动作来完成对巷道顶、帮的喷水操作，这样即完成了对巷道喷浆工作面的润湿；喷砂浆具体操作为：将水泥、沙子按重量比为1:1混合配好砂浆干料，将砂浆干料上至胶轮式可移动皮带上料机（3）的皮带（3-1）最下端，通过皮带（3-1）将混合干料输送至履带式可移动搅拌站（2）的搅拌料斗（2-1）里，然后向履带式可移动搅拌站（2）的搅拌料斗（2-1）里加水并进行搅拌，其中，水与砂浆干料按重量比为1:10，混合制好砂浆，之后，将搅拌好的砂浆倒入履带式可移动搅拌站（2）的泵送料斗（4）内，履带式可移动搅拌站（2）的泵送系统（5）又将砂浆输送至履带式可移动湿式混凝土喷射机（1）的泵送料斗（4）内，通过履带式可移动湿式混凝土喷射机（1）的泵送系统（5）将砂浆输送至由机械手（1-1）控制的喷枪（1-2）处，利用压缩空气将砂浆喷出，最终通过机械手（1-1）在巷道里前后伸缩、上下仰俯、左右摆动的机械动作来完成对巷道顶、帮的喷砂浆操作，这样即完成了对巷道喷浆工作面的喷砂。

3.根据权利要求1或2所述的煤矿井下湿式混凝土喷浆工艺，其特征在于：在对巷道顶、帮喷射湿式混凝土时，分为初喷和复喷，具体喷浆工艺为：初喷巷道帮壁时，在帮壁打若干高出锚网100mm的铁钉，通过铁钉拉标志线，履带式可移动湿式混凝土喷射机（1）开至煤矿井下掘进工作面迎头并依一侧巷帮停靠，履带式可移动搅拌站（2）、胶轮式可移动皮带上料机（3）依次紧跟其后布置，通过调节机械手（1-1）的俯仰缸（1-1-1），将机械手（1-1）的伸缩臂（1-1-4）降低，同时调节喷枪摆动座（1-1-2），将喷枪（1-2）喷嘴对准巷道根部，调节大臂回转缸（1-1-3）将喷枪（1-2）喷嘴出口到帮壁的垂直距离控制在500mm，操纵喷枪（1-2）喷头刷动阀，使得喷枪（1-2）作4o的画圆运动，依次开启气压为0.4 Mpa压缩空气的送风阀、液态速凝剂脉冲阀，打开履带式可移动湿式混凝土喷射机（1）泵送系统（5），即可喷浆；初喷厚度盖住锚网即可，随着靠近机组帮壁根部不断被浆料覆盖，机械手（1-1）带动喷枪（1-2）画圆的同时不断伸出向前推进，浆料覆盖层也随之不断地向前水平的延长，当帮壁根部浆料覆盖完成2500mm行程后，抬起机械手（1-1）的俯仰缸（1-1-1）至高于已覆盖浆料帮壁的位置，喷枪（1-2）喷嘴也移至新的高度，机械手（1-1）的行程开始收回，帮壁的覆盖层也随之不断地向后水平的延长，待完全收回机械手（1-1），一个帮壁喷浆周期就完成，抬起机械手（1-1）的俯仰缸（1-1-1）至高于已覆盖浆料帮壁的位置，继续喷浆，直至喷完一侧的整个帮壁；紧接着调整机械手（1-1）和喷枪（1-2）喷嘴方向以上述同样的方法喷完另一侧帮壁，初喷结束；

复喷巷道帮壁时，待初喷混凝土覆盖层凝固了30min后开始复喷，按照标志线规定的厚度，按初喷的方法从帮壁根部沿“Z”字型喷浆过程喷完一侧的整个帮壁；紧接着调整机械手（1-1）和喷枪（1-2）喷嘴方向喷完另一侧的整个帮壁，复喷结束；

初喷巷道顶壁时，在顶壁打若干高出锚网80mm的铁钉，通过铁钉拉标志线，通过调节喷枪摆动座（1-1-2），将喷嘴对准巷道顶壁的中央，调节机械手（1-1）的俯仰缸（1-1-1），将机械手（1-1）的伸缩臂（1-1-4）抬高，让喷枪（1-2）喷嘴出口距顶壁距离保持在500mm，操纵喷枪（1-2）喷头刷动阀，使得喷枪（1-2）作4o的画圆运动，依次开启气压为0.4 Mpa压缩空气的送风阀、液态速凝剂脉冲阀，打开履带式可移动湿式混凝土喷射机（1）泵送系统（5），即可喷浆；初喷厚度盖住锚网即可，随着靠近机组顶壁不断被浆料覆盖，机械手（1-1）带动喷枪（1-2）画圆的同时不断伸出向前推进，浆料覆盖层也随之不断地向前延长，当顶壁覆盖完成1500mm行程后，调节机械手（1-1）的大臂回转缸（1-1-3），向距顶壁中央以下一侧摆动、调节偏移200mm，此时，喷枪（1-2）喷嘴依然垂直于顶壁，机械手（1-1）的行程开始收回，顶壁的覆盖层也随之不断地向后水平的延长，待完全收回机械手（1-1），一个顶壁喷浆周期就完成，调节机械手（1-1）的大臂回转缸（1-1-3），使喷枪（1-2）喷嘴移至已覆盖浆料顶壁的下方，继续喷浆，直至喷完顶壁的其中一半；紧接着调整机械手（1-1）和喷枪（1-2）喷嘴方向以上述同样的方法喷完顶壁另一半，初喷结束；

复喷巷道顶壁时，待初喷混凝土覆盖层凝固了30min后开始复喷，按照标志线规定的厚度，从顶壁中央沿“Z”字型喷浆过程喷完顶壁的其中一半，紧接着调整机械手（1-1）和喷枪（1-2）喷嘴方向喷完顶壁另一半，复喷结束；

最后，机组每喷完1500mm行程断面巷道，需要向前行进，依此不断在巷道内前进，进行围岩喷浆封闭。