锚喷巷道湿式喷浆工艺的应用

张龙彪　刘星乐　司继庄

【摘 要】采用湿式喷浆机代替干式喷浆机，干式喷浆工艺在煤矿开拓应用广泛，但对工人的危害很大，作业环境差，粉尘浓度高，为改善此种情况，拟推广应用湿式喷浆工艺。JSB6T-L型湿式混凝土喷射机组集上料、搅拌、喷射、履带行走于一体，实现自动定量注水、连续搅拌、连续输送、可调液体速凝剂注入、喷射作业。是目前国内外降低粉尘、减少回弹、节约材料等综合性能较好的锚喷支护机具。

【关键词】干式喷浆机；湿式喷浆机；速凝剂；工艺

兖矿集团兴隆庄煤矿系国家“六五”重点建设项目，是中国自行设计和建造的第一座设计年产300万吨的大型现代化矿井，井田面积54平方公里，地质储量7.8亿吨，可采储量3.8亿吨。现核定生产能力已跃升至年产660万吨。煤矿于1981年12月21日建成投产以来多次承担国家技术改造实验项目，为改善井下巷道喷浆机械化程度低这个现状，兴隆庄煤矿引进JSB6T-L型系列湿式混凝土喷射机组集上料、搅拌、喷射、履带行走于一体的机械化作业生产线。

1 干式与湿式喷浆施工工艺的比较

1.1 干式喷浆施工工艺

干式喷射混凝土是国内外发展较早、使用较广的一种喷射混凝土工艺，使用的主要设备是干式混凝土喷射机（简称干喷机），各种材料按照设计配比要求进行拌和——拌和好的松散混凝土通过人工上料直接喂入喷射机料斗——由高压风携物料通过输料管送到喷头处——在此处加入水与物料混合——在风压作用下喷射到受喷面上。干喷机具有输送距离长、工作风压低、喷头脉冲小、工艺设备简单、对渗水岩面适应性较好，以及混合料可以存放较长时间等特点。但是干喷机施工粉尘大，回弹率高、作业时产生的粉尘危害工人健康，尤其是狭窄巷道工程中，粉尘更为严重，更重要的是拌合料与水的混合不充分，大大影响了喷射质量。

干式喷浆施工工艺流程：

1.2 湿式喷浆施工工艺

湿式混凝土喷射机组（简称湿喷机）是把各种材料按照设计配比要求进行充分搅拌——拌和好的混凝土通过搅拌机直接喂入湿喷机组料斗——由湿喷机组的泵送机构将湿料通过输料管输送到喷头处——在此处加入定量速凝剂与物料混合——在高压风的作用下喷射到受喷面上进行喷射的设备。由于混凝土是在搅拌机内进行搅拌的，因此搅拌质量高，所以回弹量可降至10%以下，喷射后的混凝土强度可提高25～60%，而空气中的粉尘含量可降低到2mg/m3以下，达到了国家规定的卫生标准，保护了施工人员的卫生健康。

湿式喷浆的特点：

1）回弹率小，与干喷相比一般可减少十个百分点以上，节约原料消耗。

2）粉尘少，干喷作业时粉尘浓度可达50mg/m3以上；湿喷作业时粉尘浓度在10mg/m3以内，大大减少了粉尘对人的伤害。

3）搅和料充分，喷射层均质性好，强度高。在同样强度要求下，湿喷与干喷相比可节约水泥用量8～10%。

4）一次喷层较厚。

5）易损件消耗少，使用寿命长。

6）行走方便，便于移机。

湿式喷浆施工工艺流程：

结合两种喷浆施工工艺的比较，湿式喷浆的特点尤为突出，为了获得较好的喷浆施工质量，降低粉尘浓度和回弹量，我矿购买了一台JSB6T-L型湿式混凝土喷射机组并于井下开始试验和应用。

2 JSB6T-L型湿式混凝土喷射机组的构造原理及技术性能

JSB6T-L型湿式混凝土喷射机组由滚筒式混凝土搅拌机、推送机构、料斗及搅拌装置、混凝土分配阀、行走装置、液压传动系统、电气系统、喷机罩和输送管路、喷浆辅助系统等九个部分组成。机型样式如图所示：

滚筒式混凝土搅拌机的构造原理：

本搅拌机属于JZC自落式双锥反转出料搅拌机，按照GB/1912-2000《混凝土搅拌机机械条件》设计制造。搅拌滚桶由双齿圈传动，四拖轮辅助传动，工作时正转搅拌，反转出料，可一搅拌塑性和半干硬性混凝土。

此混凝土滚筒搅拌机由（1）搅拌机构、（2）传动机构、（3）上料机构、（4）机架和行走总成组成，各部分的位置如图所示。

1）搅拌机构

搅拌机构由？准1080滚筒，双齿圈，双拖轮跑道组成，滚筒内中部对称焊接高低叶片一对，出料口处焊接两片出料叶片。

2）传动机构

采用YBK2-132S-5.5的防爆电机配一级齿轮减速器，速比为3.6，大齿圈与小齿轮比为12.9，皮带轮速比为2。

由减速机的带动小皮带轮，由皮带传动大皮带轮，小齿轮带到大齿圈转动。从而带动滚筒转动，由电机正反转带动滚筒正反转，从而完成搅拌和出料过程。

3）上料机构

上料机构由液压缸和料斗组成。通过液压缸来控制料斗的升降，完成上料过程。

4）配水系统

通过定量水箱控制水的加入。达到需要的水灰配比。

5）机架和行走总成

（1）机架

机架由型钢焊接而成。各个总成通过机架连接成一个整体。

（2）行走装置

轮胎型由行走轮。行走轮的轮胎一般为实芯轮胎，也可根据用户需要配充气轮胎。

当滚筒搅拌机行走时，支撑必须升起，使之离开地面200毫米左右。机架上设有4个支腿，设备工作时必须放下支腿，支撑设备。

6）湿式喷浆机的主要性能特点

（1）工作效率高：采用全国独创全液压泵松设计，系统可靠性能大大提高。

（2）喷射距离远：最大可达水平200米，垂直80米。

（3）喷射量连续可调。（无极变速）

（4）速凝剂添加量连续可调：0～9%范围内无极调节。

（5）设备配件消耗低：主要易损件使用寿命不低于喷射3000 m3。

（6）集中润滑系统，有效延长了磨损件的使用寿命。

（7）产品履带式设计移动方便、适应性强。

（8）实现了混凝土连续给料，湿喷机的连续作业。

（9）具有强力搅拌系统，能够将输送过来的物料进行很好的搅拌，自动定量注水，有效控制水灰比，同时将搅拌好的物料输送到喷射机的料斗里。

3 结语

通过对锚喷支护巷道湿喷混凝土工艺的调研和应用，成功地解决了干喷存在的粉尘大、回弹率高等问题，较干式喷浆工艺具有明显的优势，但也存在设备较为昂贵、易赌管、设备维护技术含量高等问题。虽然湿式喷浆工艺在煤矿锚喷巷道喷浆中仍少有使用，但随着湿式喷浆机具的不断改进，湿喷技术的不断完善，湿式喷浆工艺一定会在煤矿锚喷巷道工程中发挥越来越重要的作用。

【参考文献】

[1]JSB6T-L型湿式混凝土喷射机组使用说明书[Z].

[2]GB/1912-2000 混凝土搅拌机机械条件[S].

[3]煤矿安全规程[S].

[责任编辑：邓丽丽]