關(guān)于召開 2024 山西省煤炭學(xué)會煤礦智能化委員會年會暨千人智庫科創(chuàng)服務(wù)站工作會的通知

1 項目背景

國內(nèi)煤礦井下大多使用轉(zhuǎn)子式混凝土噴射機，用于干料、潮料混凝土噴射作業(yè)。轉(zhuǎn)子式混凝土噴射機的給料部分、噴射部分為一體（即它只有一個料腔，同時用于給料和噴射作業(yè)），給料和噴射時密封處于相對旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，密封結(jié)構(gòu)不可靠，并極易出現(xiàn)磨損造成密封失效，以致噴射距離短，僅能達到60~80m，并產(chǎn)生較大粉塵，料腔通過出料口頻率較低，噴射時脈沖大，物料不能連續(xù)。噴漿機純?nèi)斯な謩幼鳂I(yè)，機械化程度低，勞動強度大。在煤礦井下條件苛刻，設(shè)備運輸困難情況下，為生產(chǎn)現(xiàn)場及作業(yè)帶來非常大的挑戰(zhàn)。

遠距離、無塵化的噴漿裝備和自動化、機械化、適用性高的噴漿工藝，最終達到增大噴漿距離、降低粉塵濃度、降低作業(yè)強度，提高噴漿質(zhì)量的目的。

2 創(chuàng)新內(nèi)容

舊式噴漿機每個60m就要挪移一次噴漿機，制約了現(xiàn)場全巖巷道快速掘進速度。遠距離噴漿機具有以下優(yōu)點：

1、輸送距離長，最大可達水平500m；

2、粉塵濃度低，機旁粉塵濃度低于國家標準10mg/m3；

3、噴射連續(xù)無脈沖，混凝土回彈?。?/span>

4、密封可靠性高，磨損件更換周期長，一般6個月更換一次；

5、整機結(jié)構(gòu)可靠，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，維護成本低。

6、設(shè)備使用全液壓驅(qū)動，運行過程中安全、可靠。

7、采用履帶式行走機構(gòu)，設(shè)備移動更加方便快捷，

  解決了噴漿效率低，回彈率高，及施工過程中遠距離噴漿的難題

3 實施過程

工作原理及結(jié)構(gòu)

混合噴漿料（現(xiàn)場拌制或配料廠拌制或袋裝、筒倉儲存材料），送入料斗，經(jīng)過篩子將大顆粒篩除后進入錐形給料裝置內(nèi)的料杯內(nèi)，然后落入氣料室。

   落料點前處，壓縮空氣通過錐形殼體進入有料料杯?？諝鈬娚涫刮锪纤缮ⅲ欣锪铣浞致淙霘饬鲜?。

   物料從料杯排出后，其內(nèi)的殘余壓縮空氣通過余氣口排出，若有殘余物料也隨壓縮空氣一塊排出進入集塵器。然后空料杯旋轉(zhuǎn)繼續(xù)從料斗中接料。通過液壓控制給料裝置旋轉(zhuǎn)速度，控制送往氣料室物料的多少。

   氣料室的補壓氣使其中的物料盡量疏松（有利物料的輸送），再通過葉片輪旋轉(zhuǎn)將物料送至物料出口。

   壓縮空氣通過進氣口進入氣料室，并通過布置在葉片輪料杯頂部上側(cè)的鵝頸管導(dǎo)向出料口。

   壓縮空氣將葉片輪上料杯內(nèi)噴漿料吹出通過出料口、輸送管路流向噴嘴。

   葉片輪的轉(zhuǎn)速可以無級調(diào)節(jié)，實現(xiàn)物料均勻送向噴嘴。

1、料斗（hopper）

2、料斗篩網(wǎng)(hoppergrid)

3、錐形給料裝置（feeder cone）

4、混凝土料杯在錐形給料裝置內(nèi)（material pockets in feeder cone ）

5、氣室（送料室）（air chamber）

6、余氣口（exhaust）

8、葉片輪（pocker wheel）

9、進氣口（air injector）

10、出料口連接端（outlet connection）

PYC6Z型液壓轉(zhuǎn)子式混凝土噴射機（以下簡噴射機）主要由行走裝置、料斗、錐形給料裝置、噴射系統(tǒng)、液壓泵站、氣路系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)及除塵器構(gòu)成。設(shè)備的所有零部件均固定在行走裝置上；行走裝置由履帶底盤、底板焊接件等構(gòu)成；噴射系統(tǒng)的驅(qū)動部分固定在行走裝置上，噴射系統(tǒng)主要包括氣料室、葉片輪、減速機和馬達。氣料室上固定有錐形給料裝置和料斗，通過錐形給料裝置的定量錐形轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)將物料送入到氣料室內(nèi)，再通過葉片輪的旋轉(zhuǎn)將物料在風(fēng)壓的作用下將物料輸送出去。噴射機采用全液壓驅(qū)動方式，配套的液壓泵站與控制系統(tǒng)提供所需液壓動力通過手動控制來實現(xiàn)各動作。

2、設(shè)備結(jié)構(gòu)

（1）料斗由錐形圓桶、篩網(wǎng)、振動器構(gòu)成。

（2）行走裝置由履帶、底盤焊接件構(gòu)成。履帶由液壓馬達驅(qū)動減速機構(gòu)帶動鏈輪及履帶實現(xiàn)行走，履帶漲緊機構(gòu)由油缸和彈簧控制，油缸可調(diào)整履帶的漲緊程度。同時同方操作左、右行走換向閥可實現(xiàn)設(shè)備前進和后退，操作其中一個換向閥可實現(xiàn)設(shè)備的左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn)。

（3）錐形給料裝置由錐形殼體、定量錐形轉(zhuǎn)子、馬達構(gòu)成。錐形殼體由金屬殼體和襯膠構(gòu)成；定量錐形轉(zhuǎn)子通過馬達的帶動在錐形殼體內(nèi)旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)物料轉(zhuǎn)送。

（4）噴射系統(tǒng)由氣料室、葉片輪、液壓馬達、減速機、鏈輪組、鏈條構(gòu)成。氣料室是連接錐形給料裝置和輸送管道的中樞結(jié)構(gòu)，呈圓桶狀。葉片輪是圓錐體底部的葉片輪料杯，圍繞在圓錐體底部周圍。

葉片輪將混凝土分成一個個的“小單元”，減少了單次噴射混凝土的重量，再加上氣料室內(nèi)部的密閉環(huán)境，使得混凝土獲得0.5MPa壓強的初速度之后，在輸送管道中速度大致不會減少太多。葉片輪的設(shè)計在一定程度上實現(xiàn)了長距離噴射混凝土的作業(yè)效果。

（5）液壓泵站與控制系統(tǒng)由電機、雙聯(lián)泵、油箱、調(diào)速閥、操縱閥、壓力表、冷卻器、過濾器、液壓管路等組成，液壓泵站布置在行走裝置上。

（6）氣路系統(tǒng)由閥門、管路、壓力表構(gòu)成。

3、技術(shù)參數(shù)

3.1、設(shè)備型號：

 P    Y   C   6    Z   

                                      第三特征代號：Z-錐形料腔

主參數(shù)：生產(chǎn)能力，單位為立方米每小時（m³/h）

第二特征代號：潮式噴射

                                      第一特征代號：Y-液壓轉(zhuǎn)子式

類型代號：混凝土噴射機

  3.2、主要技術(shù)參數(shù)

4 效益分析

南八回風(fēng)下山、南八回風(fēng)大巷、南八皮帶下山及南八軌道下山，設(shè)計長度累計長達10000m，使用遠距離噴漿機，解決了噴漿效率低，回彈率高，及施工過程中遠距離噴漿的難題。在保證巷道施工質(zhì)量的同時，降低了人工強度，減輕了職工勞動強度，加快了巷道施工速度。

5 推廣前景

馬蘭礦南八盤區(qū)使用了遠距離噴漿機，遠距離噴漿機的使用，解決了噴漿效率低，回彈率高，及施工過程中遠距離噴漿的難題。在保證巷道施工質(zhì)量的同時，降低了人工強度，減輕了職工勞動強度，加快了巷道施工速度。且施工操作相對簡單，推廣前景巨大。