QB系列氣動高壓雙液注漿泵的研究

孫援

摘要：QB系列的高壓雙液注漿泵注漿壓力大、重量輕、體積小，在進行井下現場工業實驗時，性能可靠、應用便捷安全、適合在井下相對比較狹小的空間中作業，而且在透水巖層注漿堵水亦或巷道破碎煤巖注漿加固、煤礦井下工作面、注漿加固等工程中已得到合理應用，而且讓注漿工藝的效果、效率都得到不同程度的提升以及完善，也為礦井生產過程中的高效性、安全性提供有力技術支撐。本文主要針對QB系列的氣動高壓雙液注漿泵進行研究以及分析，以供參考。

關鍵詞：QB系列;氣動高壓;雙液注漿泵

1 ?主要注漿工藝以及參數性能

QB系列的高壓雙液注漿泵型號分為兩種：QB-12、QB-25，在結構組成方面差異不大，只是活塞的具體面積不同而已，換而言之就是指注漿時壓力不同。

1.1 主要技術指標

1.2 注漿時應用的工藝

QB系列的氣動高壓注漿泵用料方式，主要為單液或者雙液注漿，進行雙液注漿時，兩種不同的組泵可以按照1：1的體積比進行輸出，然后二者之間進行混合。A料和B料會分別經過自身的柱塞、礦用K型的高壓膠管、混合器、單向閥的Y型三通，從而留到封孔器中，然后經過壓注進入到破碎的煤巖層[1]。

2 ?結構特點

氣動泵主要工作區域屬于雙作用式的液壓增壓泵，換向機的結構形式較為特殊，屬于先導式全氣控配氣的換向裝置，壓縮空氣在進入其中之后，活塞會發生移動，朝著氣缸上端、下端位置進行移動，導致上、下先導閥出現動作，并對氣流進行控制，可以瞬間對配氣換向裝置進行操作從而實現換向，并讓氣動馬達中的活塞維持穩定，且持續不斷的進行循環運動。因為活塞面積大于柱塞面積，因此吸入的注漿漿液壓力將會增大。壓力增大之后的漿液，會經過高壓注漿管進入到巖層縫隙內部，從而達到注漿的目的。應用過程中主要包含以下技術特征：

2.1 先導式全氣控配氣的轉向設備

配氣換向過程中應用的技術裝備先進性相對較高，在換向過程中不會出現死點等一些故障，對于換氣位置也不會因為出現絕熱膨脹，從而出現霜凍、結冰等現象，最終導致停機。配氣換向時靈敏度、可靠性極高，可以讓氣動泵在工作中的穩定性、可靠性得到極大程度的提升。

2.2 消音架構的設計較為先進

氣動泵的消音結構設計較為便捷，不會輕易出現霜凍、其他物質的堵塞，也不需要經常展開清潔工作，可以極大程度上降低排氣中的噪音。

2.3 全液壓自密式的密封系統

氣動泵柱塞各個密封區域，采用的結構較為簡單、巧妙性較高、先進性較強，而且屬于全液壓式的自密結構，通過漿料自身的壓力展開密封、壓緊補償等工作。不需要周期性的對密封圈進行更換或者調整，密封可靠性極強，摩擦時阻力相對較小，應用時間長。

2.4 關鍵位置材料為硬質合金鋼

柱塞吸排漿閥口、運動摩擦件、受重載荷零部件等，應用的都是特殊材料或者硬質的合金鋼材料，此種材料可以極大程度的降低，由于氣蝕從而導致的各種特殊性損傷，應用可靠性極強，而且壽命更長。

2.5 維修保養更加便捷

注漿泵在清洗時拆卸較為簡單，開展維修保養工作時也不需要用到專業工具，而且一些需要定期清洗、拆卸保養的零部件或者容易出現損壞的部件，通常情況下都是位于氣動泵的外表面，因此不用對整個機器進行拆解，在施工現場就可以對其進行維修保養、清洗，在使用、故障排除時便捷性極高[2]。

3 ?QB系列氣動注漿泵開展的井下工業試驗

3.1 QB-12型氣動注漿泵用作注漿加固

某工程的綜采工作面，傾向長度為101.7米，煤層最大傾角為51度，最小傾角為30度，平均傾角為39.3度，煤層最大厚度為3.8米，最小厚度為1.2米，平均厚度為2.71米。直接頂物質是泥質粉砂巖，厚度平均為1.71米，而且附在一層硬度較低、發育穩定的粉砂巖偽頂，基本頂物質為中砂巖，厚度平均為6.18米。此工作面在行進到115米的位置時，揭露落差高度為2.5米傾向斷層，而且導致工作面第56架、65架范圍內的頂板出現嚴重的冒頂情況，因此工作面被迫停止工作，停止工作之后冒頂仍在繼續延伸，56、58架冒頂情況極為嚴重，冒頂高度大概為5米。由于工作面出現較大傾角，要用普通措施對冒頂進行處理，存在極大安全隱患，經過科學研究最終決定通過化學注漿方法，針對冒頂位置的破碎煤巖展開加固工作。在工作面上選取一個合適區域，通過地質鉆機向斷層破碎位置、冒頂位置開始打注漿孔，之后經過注漿孔使用Q -12型的氣動雙液注漿，在冒頂破碎位置開展威爾浮雙液注漿。

某工作面的破碎帶中，威爾浮漿液注入量一共為35噸。對高冒區進行充填時，注漿壓力相對不高，通常情況下范圍在6～10 MPA，針對破碎帶展開加固注漿工作時，注漿壓力相對較高，壓力最高可以達到28 MPA。經過注漿措施之后，某工作面的頂板可以實現有效管控，并保證了后續工作的順利開展。在整個注漿期間，應用單臺QB-12型氣動注漿泵，持續不斷的注漿4d，如果機械沒有出現故障的情況下，就可以讓QB-12型氣動注漿泵的可靠性、適用性得到合理證明。

3.2 QB-25型氣動注漿泵用作堵水注漿

某風井砂巖、沖擊含水層中的水向風井井筒內大量流入，涌水體量為每小時135立方米，水沿著斜巖井一直流到-110米的水平大巷，由此水平集中泵房向地面進行排放，從而給礦井在生產環節的安全性、高效性，造成了極為不利的影響。對此問題，應用QB-25型氣動注漿泵配合水泥-水玻璃漿液、波雷因漿液、有機高水材料進行結合，針對此斜井涌水展開注漿堵水工作。按照注漿參數的實際計算值，在井筒沖擊含水層位置需要設置35個鉆孔，在井桶砂巖的含水層位置，需要設置50個鉆孔，鉆孔總數量為85個，鉆孔深度控制在6～8米，注漿壓力數值設計為6～10MPA，在注漿的不同區域應用不同速度開展注漿工作，初期通常情況下每分鐘為兩升，后期每分鐘為1.5升，整個注漿工程全部完成，一共用時18d，應用單臺QB-25型氣動注漿泵持續不斷的開展施工作業，一共注射12.5噸的水泥-水玻璃漿液、5.6噸的波雷因漿液、11.6噸的有機高水材料。施工完成之后，井筒向外涌出的水量為每小時三平方米，堵水效率高達96%，較為圓滿的完成了注漿止水的現場測驗工作，也讓QB-25型氣動注漿泵在適用性方面得到了合理證明[3]。

結束語：綜上所述，經過井下現場工業試驗證明，QB系列的高壓雙液注漿泵維修簡便、故障排除迅速、維修保養便捷、排量精準可調、使用便捷安全、應用壽命長、性能可靠性高、結構穩定性強、配氣換氣動作較為靈敏、注漿壓力高、重量輕、體積小、結構緊湊、布局合理、設計新穎，在礦井工作面、巷道破碎巖注漿透水巖層的注漿堵水工程中比較適合應用。

參考文獻：

[1]徐剛.雙液同步氣動注漿泵的構思[J].2021（016）：154.