PS6I礦用混合型濕噴機及KCL-B倉儲式自動上料機的開發應用

王濤

（山西西山煤電股份有限公司西銘礦，山西太原030052）

PS6I礦用混合型濕噴機及KCL-B倉儲式自動上料機的開發應用

王濤*

（山西西山煤電股份有限公司西銘礦，山西太原030052）

根據國家煤礦對噴漿施工的技術要求，濕噴工藝替代傳統的干噴工藝是混凝土噴射技術發展的必然趨勢，可有效解決干噴混凝土時所存在的工人勞動強度大、作業現場粉塵多、噴射料回彈大、支護強度不高等缺陷。由于上料方式任然為人工上料，西銘礦與河南省煤炭科學研究院有限公司共同研制開發混凝土自動上料機，以便使該機更為合理。介紹了混合型濕噴機解決的關鍵問題及創新點，并對混合型濕噴機的技術內容進行了闡述。

濕噴工藝；自動上料機；混合型濕噴機

1　開發使用背景

根據國家煤礦對噴漿施工的技術要求，干噴工藝必須禁止使用，西山煤電集團公司從2011年起準備推行礦用混凝土濕噴工藝。混凝土濕噴工藝雖然已在高鐵、公路等的隧道支護中得到廣泛應用，但到目前為止，在礦用混凝土濕噴工藝方面并沒有統一的國家標準或行業標準，也沒有任何一種礦用濕噴設備在國內煤礦行業占據壓倒性的使用量。西銘礦試用了眾多廠家的礦用濕噴機，這些礦用濕噴機各有特色，其中，河南省煤炭科學研究院有限公司研制的一款混合型濕噴機型，較為合理，但其上料方式任然為人工上料方式，職工的勞動強度較大。鑒于此，西銘礦與河南省煤炭科學研究院有限公司共同研制開發混凝土自動上料機，以便使該機更為合理。

2　項目研究的主要內容

根據煤礦井下的特殊環境和情況，要求濕噴設備在實現濕噴3大技術指標的基礎上滿足特殊的要求：

（1）必須結構緊湊，布局合理。

（2）操作簡單，可靠性高。

（3）濕料摩擦大，耐磨性要求高。

（4）噴射連續性好，不能堵管。

（5）體積合理，方便井下運輸。

（6）根據濕噴設備設計合理的濕噴工藝參數。

其中耐磨性、噴射的連續性和噴射工藝，是濕噴技術在煤礦井下運用時急需解決的瓶頸問題。而我礦PS6I型礦用混合型濕噴機組的應用解決了這一難題。

3　解決的關鍵問題及創新點

（1）采用KDL-6型帶式自動上料機實現砂子、石子、水泥、速凝劑等噴漿用料的自動定比供給。

（2）PS6I型礦用混合型混凝土濕噴機組是為新型礦用混合型濕式噴射混凝土工藝而研制配套的專用設備，該套產品主要有倉儲式自動上料機、噴射機、制漿機、輸漿泵（水泥輸送設備）及輔助管路構成，其中輸漿泵和噴射機集成為一體。其工作原理是輸漿泵將水泥制漿機攪拌好的水泥漿輸送至水泥漿管路，噴射機將砂石拌合料輸送至砂石拌合料輸送管路，兩者在合并機構內，利用高壓風完成混凝土的混合、攪拌，最后從噴頭噴射出去，實現了濕噴的遠距離輸送（70m）。

（3）采用濕噴技術降低了工作面粉塵。

4　詳細技術內容

PS6I型混凝土噴射機是煤礦等行業的井下進行混凝土濕噴的專用設備，主要是由倉儲式自動上料機、噴射機、制漿機、輸漿泵（水泥輸送設備）及輔助管路構成，其中輸漿泵和噴射機集成為一體（圖1）。

倉儲式自動上料噴漿機組由行走輪對、底盤、儲存倉、雙料斗加料機構、隔爆型油冷式電動滾筒、轉向滾筒、壓帶裝置、阻燃膠帶、濕式噴漿機、機尾滾筒、中部支撐托輥、防爆控制開關等組成。

圖1　混合型濕噴機外形結構圖

底盤呈直線排列其上固定安裝濕式噴漿機、膠帶運輸機卸載段、雙料斗加料機構、防爆控制開關、壓帶輪、膠帶運輸機水平段和若干個儲存倉、機尾換向滾筒。

雙料斗加料機構通過支撐架安裝在底盤上，并排安裝有2個底部設有出料管的加料斗，其內分別裝填添加劑和速凝劑。每個加料斗內設有下料螺桿軸一根。下料螺旋軸上端安裝一鏈輪，下端在出料管內的軸承座內固定，兩個螺旋軸通過鉸接鏈條由同一臺電機減速器驅動。由于軸上的鏈輪大小不同，可實現兩軸不同的定比傳動，從而實現添加劑和速凝劑的給量控制。

每個儲存倉的底端開有出料口，出料口由數個活動式抽板封擋組成，抽掉任一段儲存倉的活動式抽板，倉內砂石料通過自重由出料口落到皮帶上。第一段儲存倉前擋板下端開設一個出料窗口并安裝一個調節控料擋板。當擋板向下調節時，即可調整擋板與皮帶之間的距離（即控制砂石的出料高度），從而控制膠帶上的砂石輸出量。

底盤的另一功能是作為膠帶運輸機的鋼架。設有由水平膠帶輸送段和提升上料段構成的膠帶輸送機構。膠帶輸送機構的水平輸送段位于雙料斗加料機構的出料管和儲存倉的活動式抽板的下方。

底盤的最前端設有濕式噴漿機。膠帶輸送機提升上料段的卸載滾筒位于濕式噴漿機入料口的上端，可為濕式噴漿機連續提供配比好的混凝土原料。

整機外形尺寸為長16.2m、寬0.95m、高1.8m。倉儲式自動上料機每小時供給砂石量為6m3。

5　社會經濟效益

5.1經濟效益分析

（1）每班節約2～3人，人均一年平均7萬元工資計算，每年每面可節約人工工資20多萬元。

（2）減少回彈25%，每班噴漿16m3，可節約4m3混凝土，每年330×4=1320（m3）混凝土，按60元/m3計算，每年節約近8萬元的成本投入。

5.2社會效益

粉塵濃度大幅度降低，保護了工人的身體健康，擺脫了多年了矽肺病對工人健康帶來的痛苦和災難，使開拓噴射施工方式有了根本性的改變。濕噴混凝土強度從水灰比控制準確，水泥水化充分，同時由于一次性的噴層厚度比干噴大幅度提高（可達100mm以上），容易達到噴層的設計厚度要求。因此噴射混凝土的強度、噴層厚度和混凝土的密實度、表面平整度都有了可靠的保證，支護質量大大提高，巷道施工安全就有了保證。

5.3應用效果及推廣前景

適用于煤礦井下開掘工作面噴漿作業。

［1］王振廷，王春華，林河.新型噴漿機的研制［J］.煤礦機械，1998（1）：35-37.

［2］陳杰，荊升國，張君偉，等.PS6I礦用混合型濕噴機組的設計及性能分析［J］.煤炭科學技術，2014（3）：81-84.

［3］康紅星，張照允，楊勝富.新型濕式噴漿機在煤礦巷道工程中的應用研究［J］.科技風，2012（5）：77.

［4］馬井雨，馬忠誠，汪瀾，等.國內噴射混凝土用噴射機的發展綜述［J］.混凝土，2012（9）：142-144.

［5］張開玉，徐龍江.濕式混凝土噴射機的研究與應用［J］.煤礦機械，2012，33（12）：217-219.

［6］王貫東，周明，徐成亮.MYECO Altera濕噴機在煤礦井下的應用［J］.煤礦開采，2010，15（6）：73-74，82.

U643

B

1004-5716（2016）10-0157-02

2015-12-23

2015-12-25

王濤（1974-），男（漢族），山西沁縣人，工程師，現從事礦山機電的技術工作。