QB系列气动高压双液注浆泵的研究

孙援

摘要：QB系列的高压双液注浆泵注浆压力大、重量轻、体积小，在进行井下现场工业实验时，性能可靠、应用便捷安全、适合在井下相对比较狭小的空间中作业，而且在透水岩层注浆堵水亦或巷道破碎煤岩注浆加固、煤矿井下工作面、注浆加固等工程中已得到合理应用，而且让注浆工艺的效果、效率都得到不同程度的提升以及完善，也为矿井生产过程中的高效性、安全性提供有力技术支撑。本文主要针对QB系列的气动高压双液注浆泵进行研究以及分析，以供参考。

关键词：QB系列;气动高压;双液注浆泵

1  主要注浆工艺以及参数性能

QB系列的高压双液注浆泵型号分为两种：QB-12、QB-25，在结构组成方面差异不大，只是活塞的具体面积不同而已，换而言之就是指注浆时压力不同。

1.1 主要技术指标

1.2 注浆时应用的工艺

QB系列的气动高压注浆泵用料方式，主要为单液或者双液注浆，进行双液注浆时，两种不同的组泵可以按照1：1的体积比进行输出，然后二者之間进行混合。A料和B料会分别经过自身的柱塞、矿用K型的高压胶管、混合器、单向阀的Y型三通，从而留到封孔器中，然后经过压注进入到破碎的煤岩层[1]。

2  结构特点

气动泵主要工作区域属于双作用式的液压增压泵，换向机的结构形式较为特殊，属于先导式全气控配气的换向装置，压缩空气在进入其中之后，活塞会发生移动，朝着气缸上端、下端位置进行移动，导致上、下先导阀出现动作，并对气流进行控制，可以瞬间对配气换向装置进行操作从而实现换向，并让气动马达中的活塞维持稳定，且持续不断的进行循环运动。因为活塞面积大于柱塞面积，因此吸入的注浆浆液压力将会增大。压力增大之后的浆液，会经过高压注浆管进入到岩层缝隙内部，从而达到注浆的目的。应用过程中主要包含以下技术特征：

2.1 先导式全气控配气的转向设备

配气换向过程中应用的技术装备先进性相对较高，在换向过程中不会出现死点等一些故障，对于换气位置也不会因为出现绝热膨胀，从而出现霜冻、结冰等现象，最终导致停机。配气换向时灵敏度、可靠性极高，可以让气动泵在工作中的稳定性、可靠性得到极大程度的提升。

2.2 消音架构的设计较为先进

气动泵的消音结构设计较为便捷，不会轻易出现霜冻、其他物质的堵塞，也不需要经常展开清洁工作，可以极大程度上降低排气中的噪音。

2.3 全液压自密式的密封系统

气动泵柱塞各个密封区域，采用的结构较为简单、巧妙性较高、先进性较强，而且属于全液压式的自密结构，通过浆料自身的压力展开密封、压紧补偿等工作。不需要周期性的对密封圈进行更换或者调整，密封可靠性极强，摩擦时阻力相对较小，应用时间长。

2.4 关键位置材料为硬质合金钢

柱塞吸排浆阀口、运动摩擦件、受重载荷零部件等，应用的都是特殊材料或者硬质的合金钢材料，此种材料可以极大程度的降低，由于气蚀从而导致的各种特殊性损伤，应用可靠性极强，而且寿命更长。

2.5 维修保养更加便捷

注浆泵在清洗时拆卸较为简单，开展维修保养工作时也不需要用到专业工具，而且一些需要定期清洗、拆卸保养的零部件或者容易出现损坏的部件，通常情况下都是位于气动泵的外表面，因此不用对整个机器进行拆解，在施工现场就可以对其进行维修保养、清洗，在使用、故障排除时便捷性极高[2]。

3  QB系列气动注浆泵开展的井下工业试验

3.1 QB-12型气动注浆泵用作注浆加固

某工程的综采工作面，倾向长度为101.7米，煤层最大倾角为51度，最小倾角为30度，平均倾角为39.3度，煤层最大厚度为3.8米，最小厚度为1.2米，平均厚度为2.71米。直接顶物质是泥质粉砂岩，厚度平均为1.71米，而且附在一层硬度较低、发育稳定的粉砂岩伪顶，基本顶物质为中砂岩，厚度平均为6.18米。此工作面在行进到115米的位置时，揭露落差高度为2.5米倾向断层，而且导致工作面第56架、65架范围内的顶板出现严重的冒顶情况，因此工作面被迫停止工作，停止工作之后冒顶仍在继续延伸，56、58架冒顶情况极为严重，冒顶高度大概为5米。由于工作面出现较大倾角，要用普通措施对冒顶进行处理，存在极大安全隐患，经过科学研究最终决定通过化学注浆方法，针对冒顶位置的破碎煤岩展开加固工作。在工作面上选取一个合适区域，通过地质钻机向断层破碎位置、冒顶位置开始打注浆孔，之后经过注浆孔使用Q -12型的气动双液注浆，在冒顶破碎位置开展威尔浮双液注浆。

某工作面的破碎带中，威尔浮浆液注入量一共为35吨。对高冒区进行充填时，注浆压力相对不高，通常情况下范围在6～10 MPA，针对破碎带展开加固注浆工作时，注浆压力相对较高，压力最高可以达到28 MPA。经过注浆措施之后，某工作面的顶板可以实现有效管控，并保证了后续工作的顺利开展。在整个注浆期间，应用单台QB-12型气动注浆泵，持续不断的注浆4d，如果机械没有出现故障的情况下，就可以让QB-12型气动注浆泵的可靠性、适用性得到合理证明。

3.2 QB-25型气动注浆泵用作堵水注浆

某风井砂岩、冲击含水层中的水向风井井筒内大量流入，涌水体量为每小时135立方米，水沿着斜岩井一直流到-110米的水平大巷，由此水平集中泵房向地面进行排放，从而给矿井在生产环节的安全性、高效性，造成了极为不利的影响。对此问题，应用QB-25型气动注浆泵配合水泥-水玻璃浆液、波雷因浆液、有机高水材料进行结合，针对此斜井涌水展开注浆堵水工作。按照注浆参数的实际计算值，在井筒冲击含水层位置需要设置35个钻孔，在井桶砂岩的含水层位置，需要设置50个钻孔，钻孔总数量为85个，钻孔深度控制在6～8米，注浆压力数值设计为6～10MPA，在注浆的不同区域应用不同速度开展注浆工作，初期通常情况下每分钟为两升，后期每分钟为1.5升，整个注浆工程全部完成，一共用时18d，应用单台QB-25型气动注浆泵持续不断的开展施工作业，一共注射12.5吨的水泥-水玻璃浆液、5.6吨的波雷因浆液、11.6吨的有机高水材料。施工完成之后，井筒向外涌出的水量为每小时三平方米，堵水效率高达96%，较为圆满的完成了注浆止水的现场测验工作，也让QB-25型气动注浆泵在适用性方面得到了合理证明[3]。

结束语：综上所述，经过井下现场工业试验证明，QB系列的高压双液注浆泵维修简便、故障排除迅速、维修保养便捷、排量精准可调、使用便捷安全、应用寿命长、性能可靠性高、结构稳定性强、配气换气动作较为灵敏、注浆压力高、重量轻、体积小、结构紧凑、布局合理、设计新颖，在矿井工作面、巷道破碎岩注浆透水岩层的注浆堵水工程中比较适合应用。

参考文献：

[1]徐刚.双液同步气动注浆泵的构思[J].2021（016）：154.