干(潮)喷混凝土质量不易控制。混凝土的配比、水灰比带有随意性。抗压强度平均为干喷:10~20Mpa;湿喷20~30Mpa,抗剪强度低于20%。达到同等的强度要求潮喷需喷厚150mm,而喷湿120mm即可;干(潮)喷回弹率较高(达30-50%)湿喷回弹率可降到15%左右;湿式喷浆采用先搅拌,后泵送,然后再压缩空气喷出,这种喷浆方法比干式喷浆方法的作业环境污染得到明显改善,有益于改善喷浆工的健康状况。
在井下不需建立混凝土搅拌站、现场搅拌、泵送喷浆方式,缩短了喷浆施工的工期,降低了此项工程的费用,设备结构简单、成本低。
井下混凝土湿喷作业系统的组成:包括现场上料搅拌机、泵式混凝土湿喷机、连续式搅拌机、液体速凝剂泵送装置、各种类型喷浆机器人。
l泵式混凝土湿喷机
当前最具发展前途的是泵送柱塞式湿喷机,具有输送距离远、使用寿命长、清洗方便等优点,是国际隧道协会推荐使用主要机型。目前研发的专利型独特结构使湿喷机在相同泵送量下达到最小体积,适于井下狭窄巷道环境,全液压控制式,简化井下的使用与维护要求。


获得专利授权的新型集成式湿喷机具有以下特点:
1、螺旋搅拌轴上设置有螺旋推送叶片和搅拌叶片,实现了搅拌的连续作业。
2、U形槽与给水部件构成一个倾斜的输送管,使配料斗的位置能够设置的较低,这样既能满足机械上料的要求,还能满足人工上料的要求。
3、U形槽由橡胶板制成,不但耐磨性好,更有利于混凝土的清理。
4、螺旋推送叶片和搅拌叶片上均装有能够拆卸更换的耐磨衬板,可以根据该部位的磨损状况及时更换耐磨衬板,延长了设备的使用寿命。
5、输送管上部的流量计与调节水阀,可以依据混凝土指标中的水含量,灵活调节其流量。
6、U形槽前部通过转轴与支撑架上的轴座连接,后部通过液压缸与支撑架连接,清洗时可以将液压支柱升起一定高度,使输送管呈前低后高的状态,便于输送管清洗,清洗出的污水残余物进入料斗并利用清水通过清洗球推送排出。
7、配料斗的后端通过转轴与输送管后端的轴座连接,前端通过能够活动的限位卡与输送管连接,清洗时可以调整限位卡将配料斗向后方反转,清洗简便、彻底。
l井下现场搅拌机
井下现场搅拌机专为井下混凝土喷浆而设计,具有防爆、自动上料、自动配比、连续搅拌等功能、自动向湿喷机喂料等功能。
l液压速凝剂泵送装置
为适应井下混凝土喷浆作业的防爆要求、液体速凝剂计量泵采用气压驱动形式,调解灵活、方便。
l各种结构的喷浆机械臂与喷浆机器人
选用喷浆机械臂与喷浆机器人可有效地提高生产效率,减轻劳动强度,喷浆机器人可选用用轮式行走、单轨吊式、或与湿喷机集成为一体等多种技术集成,单轨吊型喷浆机械人将该设备机身用单轨吊悬挂于巷道顶板,采用无线遥控多路比例控制,效果良好;目前也开发了一种气压驱动便携式喷浆助力机械臂。

单轨吊型喷浆机械人作业现场
初期研发的井下混凝土湿喷作业线已成功应用于山东新汶良庄煤矿,通过了山东省科技厅组织的项目鉴定,鉴定结论“国际先进”。
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