专利名称：湿式混凝土喷射机组的制作方法
技术领域：
本实用新型主要涉及地下工程(尤其煤矿井下)湿式混凝土支护施工机 具，具体地说，是湿式混凝土喷射机组。
背景技术：
当前国内各项工程施工中，混凝土湿喷技术的实现普遍是通过喷射机和 后配套混凝土搅拌设备(搅拌机)有效组合来完成的，即必须将混合料(砂 子、石子、水泥)及外加剂和水进行配比，由搅拌机搅拌使混凝土坍落度达 到可以进行喷射要求坍落度范围内，然后将混凝土通过一定的方式输送给混 凝土喷射机，由喷射机将混凝土输送喷射到受喷面。工程中常见湿喷方式是混凝土搅拌站提供熟料混凝土，由运输车运输混 凝土至工作面，然后将混凝土添加至喷射机料斗内供其喷射施工。现在湿喷 技术在地面及隧道工程中已有较多的应用，但在煤矿井下，尚未见有应用， 这主要是由于井下空间狭小不便配备大型的混凝土搅拌站、煤矿井下混凝土 运输较困难、环境恶劣等特殊原因。目前市场上工程施工使用的混凝土搅拌机或搅拌站，物料搅拌方式可分 为分批式、连续式。施工中应用较多的是混凝土搅拌站进行混凝土的搅拌。 在地下工程施工中，尤其在煤矿井下使用湿式喷射支护中，混凝土喷射机必 需要有与之配套使用的混凝土搅拌机，两者缺一不可。由于煤矿井下空间狭 小，工作条件和环境比较恶劣，至今未有理想的制备混凝土配套设备。这是 造成煤矿井下湿式喷射混凝土技术未能推广的主要原因。目前湿式混凝土喷射机其送料方式主要有活塞式、转子式、转子活塞式、 螺杆式、叶片式等，在实际应用中都存在各种各样的不足，如送料不均匀、结构复杂、存在回风现象等。各种各样的湿喷机中挤压泵相对结构比较简单， 好操作易维护，在用于长距离的挤压输送混凝土时，由于挤压泵中挤压胶管 要承受较大的压力，所以挤压胶管容易磨损，同时对挤压胶管的耐压要求也 相对的比较高。湿喷技术是新一代混凝土喷射技术，可以很好的控制混凝土的质量，减 少喷射时混凝土的回弹量，提高原材料的利用率，降低工程施工成本；可以 有效的降低喷射施工时产生的粉尘，同干、潮喷相比工作面粉尘浓度大幅度 的降低，从而可以很好的保护职工的身体健康，尤其在煤矿井下具有较大的 应用价值。发明内容本实用新型提供了一种适用于煤矿井下等场合的湿式混凝土喷射机组。该湿式混凝土喷射机组，包括包含挤压泵的湿喷机，混凝土搅拌机，挤 压泵中的挤压胶管进口与混凝土搅拌机的出口连通，气料混合室包括进气口 、 进料口、出料口三个接口，挤压泵中的挤压胶管出口接进料口，进气口接压 縮空气，出料口接输料管路。本实用新型的创新是将辊子挤压胶管式混凝土泵送结构与压风输送混凝 土原理相结合，挤压泵仅作为均匀连续送料机构，因此对挤压胶管的耐压要 求不高，达到lMPa即可，用国产挤压胶管就可以满足要求。另外，挤压泵挤 压辊将压风区(挤送段)和非压风区(吸料段)隔开，解决了压縮气体的回 风问题。本实用新型充分利用挤压泵送相对结构简单和井下压风易取得的优 点，为湿喷技术在煤矿井下推广应用创造了条件。对于上述的湿式混凝土喷射机组，混凝土搅拌机包括有单轴卧式强制搅 拌装置、设置在单轴卧式强制搅拌装置侧部下方的二次搅拌装置、使得单轴 卧式强制搅拌装置进行翻转的翻转装置；挤压泵中的挤压胶管进口端与二次搅拌装置的出口连通。单轴卧式强制搅拌装置、二次搅拌装置、翻转装置等 均属于现有技术，例如，单轴卧式强制搅拌装置与二次搅拌装置均包括对物 料进行搅拌的、设置在搅拌轴上的搅拌叶片。混凝土搅拌机的工作过程将混合料(砂子、石子、水泥)和外加剂及 水定量添加至单轴卧式强制搅拌装置中的搅拌料斗内充分搅拌。然后由翻转 装置动作带动搅拌料斗翻转一定的角度，使得搅拌好的混凝土卸入在其侧部 下方的二次搅拌装置内，卸料后搅拌料斗复位。二次搅拌料装置对混凝土进 行二次搅拌的作用，避免混凝土离析，并将混凝土推向二次搅拌装置的出口 以便挤压胶管容易吸取；二次搅拌料装置对混凝土还有进行储存的作用，储 存搅拌好的混凝土供湿喷机使用。当强制搅拌装置将搅拌好的混凝土卸入二 次搅拌装置后，喷射机开机开始工作，同时搅拌装置复位进行第二斗物料搅 拌，即湿喷机进行混凝土挤压喷射的同时搅拌机进行下一斗物料的搅拌，混 凝土搅拌好后再次倒入二次搅拌装置，继而达到分批搅拌满足湿喷机连续工 作的目的。该混凝土搅拌机对物料采取分批搅拌，混合料、水、外加剂的配 比和添加剂量的问题容易解决；物料搅拌效率高、混凝土质量好；结构简单 易操作。对于上述的湿式混凝土喷射机组，它还包括速凝剂添加装置；输料胶管 与有两个进口的喷枪中的一个进口连接；喷枪的另一个进口接速凝剂添加装 置的出口。速凝剂添加装置为现有技术。对于上述的湿式混凝土喷射机组，气料混合室的进气口、出料口在同一 轴线上，且该轴线垂直于进料口的轴线。这种结构的气料混合室可使得其内 的混凝土便得更加松散，以利于压縮气体的输送。
图1是本实用新型的结构示意图。图2是图1中的混凝土搅拌机的右视图。
具体实施方式
参见图1，本湿式混凝土喷射机组包括湿喷机，混凝土搅拌机。湿喷机主 要包括滚子式挤压泵2、速凝剂添加装置l、气料混合室4。气料混合室包括 进气口41、进料口42、出料口43三个接口，进气口41、出料口43在同一轴 线上，且该轴线垂直于进料口42的轴线。挤压泵中的挤压胶管8进口与混凝 土搅拌机中的二次搅拌料装置5的出口连通，挤压胶管出口通过弯头3与气 料混合室4的进料口 42连接，气料混合室4的进气口 41、出料口 43分别接 压縮空气和输料管路；输料管路的前端接喷枪9的一个进口 91，喷枪9另一 个进口 92连接速凝剂添加装置1的出口 。混凝土搅拌机(见图2)主要包括有单轴卧式强制搅拌装置7、 二次搅拌 装置5、动力系统IO、翻转气缸ll、气缸控制阀12。混凝土搅拌机上部设有 分批式单轴卧式强制搅拌装置7，其搅拌料斗内部有布置在搅拌轴上的成一定 角度的搅拌叶片，将混合料(砂子、石子、水泥)和外加剂及水定量添加至 搅拌料斗内，添加物料的同时搅拌叶片就可以充分的搅拌物料。搅拌料斗可 以翻转一定的角度，由气缸控制阀12控制翻转气缸11推动搅拌料斗翻转， 搅拌好的混凝土卸入在其下部的二次搅拌装置5，卸料后搅拌料斗复位。二次 搅拌料装置5内部也有布置在搅拌轴上的成一定角度的搅拌叶片，二次搅拌 装置主要有两个作用，第一是对混凝土进行二次搅拌的作用，避免混凝土离 析，并将混凝土推向出口以便挤压胶管容易吸取，第二是对混凝土进行储存 的作用，储存搅拌好的混凝土供湿喷机使用。当单轴卧式强制搅拌装置7将 搅拌好的混凝土卸入二次搅拌装置5后，喷射机开机开始工作，同时单轴卧 式强制搅拌装置7在气缸的控制下翻转复位进行第二斗物料搅拌，即湿喷机 进行混凝土挤压喷射的同时搅拌机进行下一斗物料的搅拌，混凝土搅拌好后再次倒入二次搅拌装置，继而达到分批搅拌满足湿喷机连续工作的目的。挤压泵2属于现有技术，其是利用转子架转动滚子使得挤压胶管分段产 生负压，将混凝土吸到挤压胶管内。挤压泵中的挤压胶管8进口端与二次搅 拌装置5的出口连通，出口端通过弯头3与气料混合室4的进料口 42连接， 气料混合室的进气口 41接压縮空气，出料口 43接到输料管路。挤压胶管出 口与气料混合室进料口 42之间设置一个弯头。挤压泵挤压出的混凝土在气料 混合室4内由压縮空气打散后随着压风经输料胶管输送到前端喷枪9处同速 凝剂混合后进而喷射至支护工作面处。喷枪9具有两个进口， 一个接口接输 料胶管，另外一个接口接速凝剂添加装置1的出口。速凝剂添加装置1利用 压力平衡，由螺旋输送装置来完成速凝剂的定量添加，在压风的带动下将速 凝剂吹到喷枪9处同混凝土均匀混合，以保证混凝土的喷射质量。本实用新型通过混凝土搅拌机和喷射机有效的组合完成从干式或潮式混 合物料(砂子、石子、水泥)同添加剂和水搅拌成喷射混凝土，供喷射机喷 射，达到湿喷目的。利用单轴卧式强制搅拌装置的高效， 一斗斗的分批搅拌， 进行持续供料，以便喷射机完成连续喷射混凝土的工作。本实用新型充分利 用挤压泵送相对结构简单和井下压风易取得的优点，以及强制搅拌机搅拌混 凝土速度快，混凝土分批式搅拌质量易控制的优点，提供一种湿式混凝土喷 射机组包括混凝土喷射机及与其配套的混凝土搅拌机，为湿喷技术在煤矿井 下推广应用创造了条件。
权利要求1、湿式混凝土喷射机组，包括包含挤压泵的湿喷机，混凝土搅拌机，挤压泵中的挤压胶管进口与混凝土搅拌机的出口连通，其特征是气料混合室包括进气口、进料口、出料口三个接口，挤压泵中的挤压胶管出口接进料口，进气口接压缩空气，出料口接输料管路。
2、 根据权利要求1所述的湿式混凝土喷射机组，其特征是混凝土搅 拌机包括有单轴卧式强制搅拌装置、设置在单轴卧式强制搅拌装置下方的二 次搅拌装置、使得单轴卧式强制搅拌装置进行翻转的翻转装置；挤压泵中的 挤压胶管进口端与二次搅拌装置的出口连通。
3、 根据权利要求2所述的湿式混凝土喷射机组，其特征是单轴卧式 强制搅拌装置与二次搅拌装置均包括对物料进行搅拌的、设置在搅拌轴上的 搅拌叶片。
4、 根据权利要求l、 2或3所述的湿式混凝土喷射机组，其特征是气 料混合室的进气口、出料口在同一轴线上，且该轴线垂直于进料口的轴线。
5、 根据权利要求4所述的湿式混凝土喷射机组，其特征是挤压泵中 的挤压胶管出口通过弯头与进料口连接。
专利摘要本实用新型提供了一种适用于煤矿井下等场合的湿式混凝土喷射机组，其包括包含挤压泵的湿喷机，混凝土搅拌机，挤压泵中的挤压胶管进口与混凝土搅拌机的出口连通，气料混合室包括进气口、进料口、出料口三个接口，挤压泵中的挤压胶管出口接进料口，进气口接压缩空气，出料口接输料管路。
文档编号E21D11/10GK201116473SQ200720042568
公开日2008年9月17日 申请日期2007年11月13日 优先权日2007年11月13日
发明者戈和建, 林 胡, 董辉辉, 陈恢翰 申请人:煤炭科学研究总院南京研究所