在煤矿、隧道等地下工程中,混凝土支护的均匀性直接影响工程安全与使用寿命。传统干喷工艺因粉尘大、回弹率高、质量不稳定等问题逐渐被淘汰,而矿用湿式喷浆机凭借其精准的喷射控制技术,成为保障喷射均匀性的核心设备。其技术突破主要体现在三大环节:
一、原料配比:从“经验混合”到“智能计量”
湿式喷浆机的核心优势在于混凝土在地面或井下搅拌站预先按比例混合,水灰比误差控制在±0.05以内。例如,某型号设备采用双螺旋搅拌系统,通过高精度传感器实时监测水泥、骨料、水的比例,确保混合料流动性与和易性达标。速凝剂添加系统更突破传统“粗放式”投料,采用柱塞式计量泵实现无级调节,根据围岩条件动态调整添加量,避免因凝固时间差异导致的局部脱落或开裂。

二、泵送系统:从“脉冲喷射”到“连续稳定”
传统喷浆机因换向阀设计缺陷,易产生脉冲式喷射,导致混凝土层厚薄不均。新型湿式喷浆机采用螺杆增压式泵送系统,通过双油缸往复运动形成连续料流,配合S阀换向机制,消除换向冲击。以某煤矿项目为例,该设备在1000米井下作业时,垂直输送高度达200米,喷射量连续可调(0-7m³/h),料斗内无返风现象,确保混凝土从搅拌到喷射全程无断层。
三、喷射控制:从“人工操作”到“智能协同”
喷射均匀性不仅依赖设备性能,更需操作工艺的精准配合。湿式喷浆机通过三大技术实现“人机协同”:
1. 喷管动态调节:喷管中线垂直于受喷面,距离控制在1-2米,配合360°旋转喷头,适应巷道曲面变化。在云南某地铁隧道施工中,设备通过激光定位系统自动调整喷射角度,使拱顶混凝土厚度误差控制在±2cm以内。
2. 风压智能匹配:压缩空气经三路分流:一路加速混合料,一路形成旋风管防止堵管,一路反吹料斗防粘结。某型号设备配备变频风机,可根据混凝土粘稠度实时调节风压,避免因风压不足导致的离析或风压过高引发的回弹。
3. 远程监控系统:通过PLC控制系统与无线遥控技术,操作人员可在150-1000米外监控设备运行参数。在陕西某煤矿抢险中,湿喷机利用5G网络传输施工数据,团队远程指导调整喷射速度与速凝剂用量,成功构建临时支护通道。
四、应用成效:从“单点突破”到“全场景覆盖”
湿式喷浆机的均匀喷射技术已突破传统矿山领域:在甘肃荒漠治理中,设备将草籽、肥料与混凝土混合喷射,形成厚度均匀的“植被混凝土”护坡,植被成活率提升至85%;在四川矿难救援中,其快速构建的均匀支护层为被困人员争取了黄金救援时间。随着技术迭代,未来湿喷机将集成AI视觉识别系统,通过图像分析自动优化喷射路径,进一步推动地下工程支护向“智能化、精准化”演进。
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