一种煤矿用湿式混凝土喷浆机的应用
2022-06-09
[摘 要]国家煤矿安监局发布的《禁止井工煤矿使用的设备及工艺目录（第三批）》中明确规定了取缔干式混凝土喷射机在煤矿井下应用，煤矿企业逐渐用潮式混凝土喷射机和湿式混凝土喷射机取代干式混凝土喷射机。其中湿式混凝土喷射机以其良好的喷射效果被广泛应用于各煤矿企业。
[关键词]煤矿用 湿式喷浆机 混凝土
中图分类号：P818 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）07-0232-01
1、概述：
煤矿用湿式喷射机主要有泵送式湿式喷射机和气送式湿喷机，下面主要介绍的是一种新型的双活塞泵泵送式湿式喷射机（以下简称湿喷机）。该湿喷机采用全液压驱动和控制，除泵站电机外，不涉及其他电气，简化了隔爆措施，整机安全性能、防爆性能高。
2、结构和功能：
湿喷机由机架组、速凝剂系统、液压系统、泵送组、润滑系统及料斗等组成。
2.1机架组主要由底座、电机座、罩板等组成，构成了湿喷机的主体结构，是其他结构的载体。
2.2速凝剂系统主要由速凝剂泵马达、马达调节阀组、连接管路等组成，为泵送组的混凝土输送管道供给速凝剂。
2.3液压系统主要由防爆电机、柱塞泵、主阀组、流量调节阀、冷却器、过滤器、油箱及液压管路等组成。液压系统为各油缸、速凝剂泵马达、自润滑系统等提供动力。
2.4泵送组主要由主油缸、水箱、混凝土缸、摆动油缸、S管、下料斗等组成。泵送组有连续的输送混凝土的功能。
2.5自动润滑系统主要由润滑管路构成，可以自行润滑各个部位的销轴。
2.6料斗由优质钢板焊接而成，可作为混凝土传输泵的填料辅助装置和储存器。
3、整机工作原理：
湿喷机以防爆电机为动力，通过柱塞泵将电能转化为液压能，输送搅拌好的混凝土。泵送组把搅拌好的混凝土输送至混合器，与速凝剂充分混合，依靠高压风，输送至喷头，将混凝土喷射出去。泵送组的推送机构以主油缸作动力，驱动活塞作往复运动，实现混凝土的吸入和排出。其分配系统以S管摆缸作动力，驱动S管摆动，实现推送机构的混凝土缸和输送管道的连接。当S管和推送机构的排出缸相通时的运行过程，称为正泵，从料斗中吸入混凝土，再通过S管排入输送管道中，实现正常的混凝土输送。当S管和推送机构的吸入缸相通时的运行过程，称为反泵，从S管中吸入混凝土，再通过混凝土缸排入料斗中，反泵功能用于排除堵管和S管、混凝土缸的清洗。
4、液压系统工作原理
整机液压系统主要分为速凝剂控制系统和主控制阀系统。这两个控制系统共同由一个柱塞式液压泵提供动力，进而执行整机的各项功能和动作 。
4.1 速凝剂控制系统
速凝剂系统用于液态速凝剂系统的配料，其核心为排量可调的速凝剂泵，速凝剂泵由液压马达驱动。速凝剂马达阀组控制其驱动马达输入功率，防止速凝剂泵过载。速凝剂由速凝剂泵通过一个专用的管道系统吸入混合器，与喷射混凝土混合在一起，然后被排出。速凝剂流量可通过速凝剂泵调节手柄进行调节。
4.2 主控制阀系统
主控制阀系统是整个液压系统的核心控制系统，主要用于控制泵送主油缸、摆动油缸及润滑泵的各项动作。主阀采用了负载敏感式比例换向阀，使整个系统发热少，效率高。主阀组中主控制阀手柄控制混凝土泵的正泵泵送及反泵泵吸，停止泵送及系统泄压等动作。当湿喷机管路堵塞时，可以操纵主阀手柄进行反泵，排除设备故障。
5、湿喷机的使用
5.1使用湿喷机的注意事项
5.1.1.最大骨料直径：15mm
5.1.2.适合混凝土的水灰比：0.4～0.6
5.1.3.开启设备时，先开速凝剂泵输送速凝剂，再泵送混凝土，以防堵塞速凝剂管路。
5.1.4.停止设备时，先停止泵送混凝土，再停止输送速凝剂，以防堵塞速凝剂管路。
5.1.5.设备使用前，用水泥浆润滑管路，使用后用清水清洗管路，这样可有效防止管路堵塞。
5.2湿喷机的使用步骤
5.2.1.湿喷机使用前检查。按照煤矿井下安全规程，检查电机接线，设备使用地点的环境。检查设备有无明显损害，漏油等问题，确定液压连接是否已拧紧，主控制阀手柄是否处于中位等。
5.2.2. 混凝土喷射。操作人员准备就绪，启动电机，液压系统调定到工作压力，操作主控制阀手柄，启动泵送动作，调节混凝土传输流量调节阀，设置所需混凝土流量，调节速凝剂泵手柄，设置所需的速凝剂流量。然后先用搅拌机搅拌水泥砂浆，进行输送喷浆，待喷枪出砂浆后再进行混凝土输送喷浆。
5.2.3.停止混凝土喷射。喷射完成，首先搬动主控制阀手柄，停止泵送动作，再关闭速凝剂泵，最后关闭送风开关。
5.2.4.清理设备。完成喷浆后需要对设备进行清理工作，以防止残余混凝土凝结，损坏设备，清理工作主要由以下几个方面。
a、清洗料斗：打开料斗底盖，用高压水冲洗料斗内外；
b、清洗S管及混凝土料缸： 打开料斗出口处的弯管，启动反泵作业，同时将水管从出口处伸进S管内，在反泵过程中冲洗S管及混凝土缸内的混凝土。
c、合上料斗底盖，把海绵球塞入弯管内，关闭弯管。
d、在料斗中注满清水，启动湿喷机、送风、启动速凝剂泵，用清水进行胶管清洗，同时，用胶管中混凝土喷浆，减少混凝土损失。
e、将软管插入清水桶中，启动速凝剂泵，清洗管路和速凝剂泵中的速凝剂。
f、清洗喷头。
随着国内对矿下安全、环境要求越来越高，湿式喷射机以其良好的喷射效果得到了广泛的认可和应用。但湿式喷射机存在的弊端还需进一步研究解决。
[关键词]煤矿用 湿式喷浆机 混凝土
中图分类号：P818 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）07-0232-01
1、概述：
煤矿用湿式喷射机主要有泵送式湿式喷射机和气送式湿喷机，下面主要介绍的是一种新型的双活塞泵泵送式湿式喷射机（以下简称湿喷机）。该湿喷机采用全液压驱动和控制，除泵站电机外，不涉及其他电气，简化了隔爆措施，整机安全性能、防爆性能高。
2、结构和功能：
湿喷机由机架组、速凝剂系统、液压系统、泵送组、润滑系统及料斗等组成。
2.1机架组主要由底座、电机座、罩板等组成，构成了湿喷机的主体结构，是其他结构的载体。
2.2速凝剂系统主要由速凝剂泵马达、马达调节阀组、连接管路等组成，为泵送组的混凝土输送管道供给速凝剂。
2.3液压系统主要由防爆电机、柱塞泵、主阀组、流量调节阀、冷却器、过滤器、油箱及液压管路等组成。液压系统为各油缸、速凝剂泵马达、自润滑系统等提供动力。
2.4泵送组主要由主油缸、水箱、混凝土缸、摆动油缸、S管、下料斗等组成。泵送组有连续的输送混凝土的功能。
2.5自动润滑系统主要由润滑管路构成，可以自行润滑各个部位的销轴。
2.6料斗由优质钢板焊接而成，可作为混凝土传输泵的填料辅助装置和储存器。
3、整机工作原理：
湿喷机以防爆电机为动力，通过柱塞泵将电能转化为液压能，输送搅拌好的混凝土。泵送组把搅拌好的混凝土输送至混合器，与速凝剂充分混合，依靠高压风，输送至喷头，将混凝土喷射出去。泵送组的推送机构以主油缸作动力，驱动活塞作往复运动，实现混凝土的吸入和排出。其分配系统以S管摆缸作动力，驱动S管摆动，实现推送机构的混凝土缸和输送管道的连接。当S管和推送机构的排出缸相通时的运行过程，称为正泵，从料斗中吸入混凝土，再通过S管排入输送管道中，实现正常的混凝土输送。当S管和推送机构的吸入缸相通时的运行过程，称为反泵，从S管中吸入混凝土，再通过混凝土缸排入料斗中，反泵功能用于排除堵管和S管、混凝土缸的清洗。
4、液压系统工作原理
整机液压系统主要分为速凝剂控制系统和主控制阀系统。这两个控制系统共同由一个柱塞式液压泵提供动力，进而执行整机的各项功能和动作 。
4.1 速凝剂控制系统
速凝剂系统用于液态速凝剂系统的配料，其核心为排量可调的速凝剂泵，速凝剂泵由液压马达驱动。速凝剂马达阀组控制其驱动马达输入功率，防止速凝剂泵过载。速凝剂由速凝剂泵通过一个专用的管道系统吸入混合器，与喷射混凝土混合在一起，然后被排出。速凝剂流量可通过速凝剂泵调节手柄进行调节。
4.2 主控制阀系统
主控制阀系统是整个液压系统的核心控制系统，主要用于控制泵送主油缸、摆动油缸及润滑泵的各项动作。主阀采用了负载敏感式比例换向阀，使整个系统发热少，效率高。主阀组中主控制阀手柄控制混凝土泵的正泵泵送及反泵泵吸，停止泵送及系统泄压等动作。当湿喷机管路堵塞时，可以操纵主阀手柄进行反泵，排除设备故障。
5、湿喷机的使用
5.1使用湿喷机的注意事项
5.1.1.最大骨料直径：15mm
5.1.2.适合混凝土的水灰比：0.4～0.6
5.1.3.开启设备时，先开速凝剂泵输送速凝剂，再泵送混凝土，以防堵塞速凝剂管路。
5.1.4.停止设备时，先停止泵送混凝土，再停止输送速凝剂，以防堵塞速凝剂管路。
5.1.5.设备使用前，用水泥浆润滑管路，使用后用清水清洗管路，这样可有效防止管路堵塞。
5.2湿喷机的使用步骤
5.2.1.湿喷机使用前检查。按照煤矿井下安全规程，检查电机接线，设备使用地点的环境。检查设备有无明显损害，漏油等问题，确定液压连接是否已拧紧，主控制阀手柄是否处于中位等。
5.2.2. 混凝土喷射。操作人员准备就绪，启动电机，液压系统调定到工作压力，操作主控制阀手柄，启动泵送动作，调节混凝土传输流量调节阀，设置所需混凝土流量，调节速凝剂泵手柄，设置所需的速凝剂流量。然后先用搅拌机搅拌水泥砂浆，进行输送喷浆，待喷枪出砂浆后再进行混凝土输送喷浆。
5.2.3.停止混凝土喷射。喷射完成，首先搬动主控制阀手柄，停止泵送动作，再关闭速凝剂泵，最后关闭送风开关。
5.2.4.清理设备。完成喷浆后需要对设备进行清理工作，以防止残余混凝土凝结，损坏设备，清理工作主要由以下几个方面。
a、清洗料斗：打开料斗底盖，用高压水冲洗料斗内外；
b、清洗S管及混凝土料缸： 打开料斗出口处的弯管，启动反泵作业，同时将水管从出口处伸进S管内，在反泵过程中冲洗S管及混凝土缸内的混凝土。
c、合上料斗底盖，把海绵球塞入弯管内，关闭弯管。
d、在料斗中注满清水，启动湿喷机、送风、启动速凝剂泵，用清水进行胶管清洗，同时，用胶管中混凝土喷浆，减少混凝土损失。
e、将软管插入清水桶中，启动速凝剂泵，清洗管路和速凝剂泵中的速凝剂。
f、清洗喷头。
随着国内对矿下安全、环境要求越来越高，湿式喷射机以其良好的喷射效果得到了广泛的认可和应用。但湿式喷射机存在的弊端还需进一步研究解决。