[发明专利]井巷掘进喷混系统和控制方法

说明书

本发明涉及井巷掘进施工设备领域，公开了一种井巷掘进喷混系统和控制方法。其中。井巷掘进喷混系统包括：喷混台车；喷浆机，安装在喷混台车上；喷头夹具，用于夹持喷浆机的喷头；圆形轨道，包括齿圈和夹板；齿圈被位于其两个端面的夹板夹持固定；防护罩，位于圆周轨道的两侧，并固定安装在喷混台车的两侧；周向驱动组件，用于驱动喷混台车沿着圆形轨道滑动；直线驱动组件，包括轨道、与轨道滑动连接的轮座以及用于驱动轮座沿轨道滑动的驱动部。通过上述技术方案，可以有效解决油缸承受的偏载大、喷混系统体积庞大，效率低，操作不便，不适合布置在挖掘小直径隧洞的掘进设备上的问题。

技术领域

本发明涉及井巷掘进施工设备技术领域，具体地涉及一种井巷掘进喷混系统和控制方法。

背景技术

竖井和巷道掘进作为一种常用地下工程，通常都是采用机械装备施工，其高效率和安全性是最重要因素，尤其是在通过不稳定地层时，设备通过性和掘进面稳定性是必须要解决的问题。

巷道掘进设备主要由行走机构、工作机构、支护机构、装运机构和转载机构组成，竖井掘进也采用类似结构装备。随着行走机构向前推进，工作机构中的切割头不断破碎岩石，并将碎岩运走。在遇到破碎岩层、混合地质等不稳定地段时，就需要在挖掘后的不稳定岩壁上喷涂混凝土和水泥浆进行加固。这套系统行业内简称喷混系统。

喷混系统是支护机构的重要部分，它主要由喷浆机，喷混支撑装置和防护罩组成。负责将混凝土喷浆料均匀的喷射在新开掘的岩面上，以保证隧道洞体稳定。

传统的喷混系统一般为：喷混支撑装置和防护罩固定在掘进设备支撑架上，喷护范围超出防护罩时，还要先人工移动防护罩。喷浆头固定在一个矩形油缸活塞端部，通过活塞伸缩控制喷浆头前后移动，而矩形油缸固定在一个台车上，当喷护侧面时，矩形油缸要承受喷浆头重心的偏移产生的重力分力，这就要求矩形油缸比较大，承受较大喷头重力，时间长了容易损坏。台车通过若干组滑动轴承沿固定在掘进设备主梁的两组大齿圈做周向旋转，喷射范围沿圆周方向覆盖。由于喷浆前后范围大，油缸伸出距离长，喷护侧面时承受的偏离载荷也就更大，需要采用体积庞大的矩形油缸，甚至采用两套喷混系统，如果挖掘较小直径的隧洞，则导致喷浆口与洞壁之间几乎没有操作空间，由于喷混支撑装置和防护罩固定在掘进机支撑架上，就需要增加它们的长度以保证防护范围。总体来看，传统的喷混系统体积庞大，效率低，操作不便，并且不适合布置在挖掘小直径隧洞的掘进设备上。

另外，传统喷混设备在径向和轴向移动主要靠人工控制，运动区域和速度变化常导致喷混不均匀，而且效率较低下。

发明内容

本发明的目的是提供一种井巷掘进喷混系统，解决现有技术中油缸承受的偏载大的问题；解决现有技术中的喷混系统体积庞大，效率低，操作不便，不适合布置在挖掘小直径隧洞的掘进设备上的问题。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种井巷掘进喷混系统，所述井巷掘进喷混系统包括：

喷混台车；

喷浆机，安装在所述喷混台车上；

喷头夹具，设置在所述喷浆机或所述喷混台车上，用于夹持所述喷浆机的喷头；

圆形轨道，包括齿圈和夹板；所述齿圈被位于其两个端面的夹板夹持固定；

防护罩，位于所述圆周轨道的两侧，并固定安装在喷混台车的两侧；

周向驱动组件，用于驱动所述喷混台车沿着所述圆形轨道滑动；

直线驱动组件，包括轨道、与所述轨道滑动连接的轮座以及用于驱动所述轮座沿所述轨道滑动的驱动部。

通过上述技术方案，可以有效解决现有技术中存在的油缸承受的偏载大、喷混系统体积庞大，效率低，操作不便，不适合布置在挖掘小直径隧洞的掘进设备上的问题。

进一步地，所述驱动部包括伸缩方向与所述喷混台车的移动方向相同的喷混驱动油缸。