一種全風(fēng)動(dòng)礦井巷道噴涂系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種噴涂系統(tǒng)及方法，具體是一種全風(fēng)動(dòng)礦井巷道噴涂系統(tǒng)及方法，屬于礦井煤、巖巷壁面封閉技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，煤礦井下巷道錨網(wǎng)噴漿以干(潮)噴工藝為主，即往料斗里加入的被噴射的材料(水泥、沙等)是干的，通過(guò)空壓機(jī)施加壓力，把干料送到噴頭處，噴頭處有進(jìn)水管，干料在噴頭處經(jīng)過(guò)與水混合然后噴射出去。這種干(潮)式噴漿施工方法存在以下問(wèn)題:
[0003](I)現(xiàn)場(chǎng)空氣中含量過(guò)高的粉塵嚴(yán)重?fù)p害礦工的身體健康:在施工的過(guò)程中，一方面過(guò)高的回彈率使施工現(xiàn)場(chǎng)的空氣中充滿粉塵，另一方面由于干(潮)噴工藝采用轉(zhuǎn)子活塞型噴射機(jī)與高壓風(fēng)送料，攪拌和輸送過(guò)程的跑風(fēng)漏風(fēng)在所難免，使機(jī)旁粉塵飛揚(yáng)。
[0004](2)資源浪費(fèi)嚴(yán)重:目前的干(潮)噴工藝，施工過(guò)程中噴涂材料回彈率高達(dá)40%，浪費(fèi)資源嚴(yán)重。
[0005]除了干(潮)噴工藝外，現(xiàn)有的錨網(wǎng)噴漿還有濕噴工藝，即使用皮帶上料機(jī)往攪拌站攪拌斗里送配好的干料，在攪拌料斗里加水進(jìn)行攪拌，然后將濕式混凝土輸送至混凝土噴射機(jī)的料斗，通過(guò)栗送系統(tǒng)推送至噴槍處，噴射到巷道施工面。這種濕式噴漿施工方法存在設(shè)備占用空間大、工藝復(fù)雜和噴涂效率不高等問(wèn)題。
[0006]專利號(hào)為ZL86100660.7的中國(guó)專利申請(qǐng)，雖然基本采用風(fēng)動(dòng)的巷道噴涂工藝，但是該專利所述的系統(tǒng)包含多種較大設(shè)備，系統(tǒng)較復(fù)雜，而且需要電動(dòng)的礦用風(fēng)機(jī)，整體占用空間巨大，操作不便(比如需要裝料完成后再用車運(yùn)到作業(yè)地點(diǎn))，且靠風(fēng)流直接在一較大罐體內(nèi)高效地帶走噴涂材料比較困難，穩(wěn)定性有待考證。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種全風(fēng)動(dòng)礦井巷道噴涂系統(tǒng)及方法，能夠減少作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)粉塵量，大大改善現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)環(huán)境，減少職業(yè)病的發(fā)生;工藝系統(tǒng)占用空間小，操作簡(jiǎn)便，材料的利用率高，噴涂效率高，施工作業(yè)穩(wěn)定性好。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種全風(fēng)動(dòng)礦井巷道噴涂系統(tǒng)，包括噴頭、輸送管、上料裝置、料倉(cāng)、供水系統(tǒng)、壓風(fēng)系統(tǒng)一和多個(gè)控制氣體和水流通的閥門，所述的噴頭為螺旋式供水噴頭，包括中空的噴頭主體、螺旋結(jié)構(gòu)和連接端，螺旋結(jié)構(gòu)設(shè)在噴頭主體外圓上，其上設(shè)有若干個(gè)連通噴頭主體內(nèi)腔的小孔一;所述的供水系統(tǒng)通過(guò)連接端與螺旋結(jié)構(gòu)連接;所述的輸送管一端與噴頭主體內(nèi)腔連通，另一端與所述的上料裝置出料口和壓風(fēng)系統(tǒng)一通過(guò)管路連接;上料裝置的進(jìn)氣口與壓風(fēng)系統(tǒng)一連接，進(jìn)料口與料倉(cāng)連通；
[0009]進(jìn)一步的，該系統(tǒng)還包括設(shè)在輸送管中下部的細(xì)管，細(xì)管一端封閉，另一端的開口端與壓風(fēng)系統(tǒng)二連接，連接管路上設(shè)有閥門三，在細(xì)管上設(shè)有多個(gè)朝向輸送管底部的小孔-* *
[0010]進(jìn)一步的，上料裝置和輸送管之間的上料管路及壓風(fēng)系統(tǒng)一通過(guò)三通管接頭與輸送管連接，三通管接頭的主干管路為中間直徑小、兩頭直徑大、曲面過(guò)渡的文丘里管結(jié)構(gòu)，與輸送管連接的出口直徑比與壓風(fēng)系統(tǒng)一連接的進(jìn)口直徑大20%，三通管接頭主干管路的中軸線與上料管路連接處夾角B為45° ;
[0011]進(jìn)一步的，所述的上料管路為彎曲夾角A等于45°的連續(xù)S型彎曲管路；
[0012]進(jìn)一步的，所述的上料裝置和料倉(cāng)的數(shù)量為兩個(gè)，對(duì)稱布置在輸送管軸線的兩側(cè)，兩個(gè)上料裝置的進(jìn)氣口與壓風(fēng)系統(tǒng)一之間的連接管路上分別設(shè)有閥門五和閥門六；
[0013]進(jìn)一步的，所述的上料裝置的進(jìn)料方式為風(fēng)動(dòng)自吸式進(jìn)料；
[0014]進(jìn)一步的，所述的螺旋結(jié)構(gòu)上相鄰的兩個(gè)小孔之間的距離為5cm;
[0015]進(jìn)一步的，所述的螺旋結(jié)構(gòu)為螺旋管，螺旋管盤繞在噴頭主體外圓上;或在所述的噴頭主體外圓上開有螺旋凹槽，在噴頭主體外圓上還套有與其配合的套筒，螺旋凹槽和套筒之間的螺旋通道即為所述的螺旋結(jié)構(gòu)。
[0016]一種全風(fēng)動(dòng)礦井巷道噴涂方法，包括如下步驟:
[0017](I)將系統(tǒng)中的設(shè)備及管路連接好后，打開壓風(fēng)系統(tǒng)一出氣口處管路上的閥門二和輸送管進(jìn)氣口處管路上的閥門四、關(guān)閉壓風(fēng)系統(tǒng)二出氣口處管路上的閥門三并啟動(dòng)壓風(fēng)系統(tǒng)一，或打開壓風(fēng)系統(tǒng)二出氣口處管路上的閥門三、關(guān)閉壓風(fēng)系統(tǒng)一出氣口處管路上的閥門二和輸送管進(jìn)氣口處管路上的閥門四并啟動(dòng)壓風(fēng)系統(tǒng)二，再打開供水系統(tǒng)出水口處管路上的閥門一，啟動(dòng)供水系統(tǒng)，檢查噴頭是否正常噴出水霧；
[0018](2)若噴頭正常噴出水霧，打開閥門五和/或閥門六，打開閥門二，啟動(dòng)壓風(fēng)系統(tǒng)一和上料裝置，上料裝置上埋入到料倉(cāng)內(nèi)噴涂材料堆20cm深度處的進(jìn)料口將噴涂材料吸入上料管路中，經(jīng)三通管接頭進(jìn)入輸送管中；
[0019](3)打開閥門四和閥門三，啟動(dòng)壓風(fēng)系統(tǒng)二，將輸送管內(nèi)的材料送入噴頭的內(nèi)腔中，材料在噴頭的內(nèi)腔中被供水系統(tǒng)送入噴頭內(nèi)腔中的水充分潤(rùn)濕后，將材料噴射在作業(yè)壁面上；
[0020](4)噴涂結(jié)束后，關(guān)閉閥門一，供水系統(tǒng)停止供水，待壓風(fēng)系統(tǒng)一和壓風(fēng)系統(tǒng)二將管路內(nèi)的所有噴涂材料都吹干凈后，壓風(fēng)系統(tǒng)停止運(yùn)行，關(guān)閉所有閥門，整理噴涂系統(tǒng)。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)有:
[0022](I)通過(guò)采用螺旋式供水噴頭，水從噴頭主體的外圓上以分散的小孔進(jìn)入噴頭主體的內(nèi)腔中，使得水和干料在噴頭的內(nèi)腔中充分混合后直接噴射出去，且整個(gè)系統(tǒng)的連接管路都是密閉連接，有效地避免了噴涂干料的回彈和干料輸送過(guò)程中的跑風(fēng)漏風(fēng)，施工過(guò)程中產(chǎn)生的粉塵度幾乎為零，避免了對(duì)人體的傷害，相比較傳統(tǒng)的潮噴工藝，直接節(jié)省了40%的材料成本；
[0023](2)整個(gè)系統(tǒng)完全采用氣動(dòng)裝置，而且可以連續(xù)作業(yè)，大大地提高了噴涂的效率，且工作穩(wěn)定可靠；
[0024](3)設(shè)備的操作簡(jiǎn)單，占用空間小，最大設(shè)備的尺寸小于0.5m，其他為一些必須的管路，移動(dòng)裝拆很便捷。
【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1是本發(fā)明的整體系統(tǒng)示意圖；
[0026]圖2是圖1所示系統(tǒng)中的螺旋結(jié)構(gòu)為螺旋管的噴頭的示意圖；
[0027]圖3是圖1所示系統(tǒng)中的螺旋結(jié)構(gòu)為螺旋通道的噴頭的示意圖；
[0028]圖4是圖1所示系統(tǒng)中的三通管接頭的示意圖；
[0029]圖5是圖1所示系統(tǒng)中的細(xì)管7的示意圖。
[0030]圖中:1、噴頭，1-1、噴頭主體，1-2、螺旋結(jié)構(gòu)，1-3、小孔一，1-4、連接端，2、輸送管，
3、三通管接頭，3-1、出口，3-2、連接處，3-3、進(jìn)口，4、上料管路，5、上料裝置，6、料倉(cāng)，7、細(xì)管，7-1、小孔二，7-2、開口端，8、供水系統(tǒng)，9、壓風(fēng)系統(tǒng)一，10、壓風(fēng)系統(tǒng)二，11、閥門一，12、閥門二，13、閥門三，14、閥門四，15、閥門五，16、閥門六。
【具體實(shí)施方式】
[0031]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地描述。
[0032]如圖1至圖3所示，一種全風(fēng)動(dòng)礦井巷道噴涂系統(tǒng)，包括噴頭1、輸送管2、上料裝置
5、料倉(cāng)6、供水系統(tǒng)8、壓風(fēng)系統(tǒng)一9和多個(gè)控制氣體和水流通的閥門，所述的噴頭I為螺旋式供水噴頭，包括中空的噴頭主體1-1、螺旋結(jié)構(gòu)1-2和連接端1-4，螺旋結(jié)構(gòu)1-2設(shè)在噴頭主體1-1外圓上，其上設(shè)有若干個(gè)連通噴頭主體1-1內(nèi)腔的小孔一 1-3;所述的供水系統(tǒng)8通過(guò)連接端1-4與螺旋結(jié)構(gòu)1-2連接;所述的輸送管2—端與噴頭主體1-1內(nèi)腔連通，另一端與所述的上料裝置5出料口和壓風(fēng)系統(tǒng)一9通過(guò)管路連接;上料裝置5的進(jìn)氣口與壓風(fēng)系統(tǒng)一9連接，進(jìn)料口與料倉(cāng)6連通。
[0033]如圖5所示，該系統(tǒng)還包括設(shè)在輸送管2中下部的細(xì)管7，細(xì)管7—端封閉，另一端的開口端7-2與壓風(fēng)系統(tǒng)二 10連接，連接管路上設(shè)有閥門三13，在細(xì)管7上設(shè)有多個(gè)朝向輸送管底部的小孔二 7-1;打開閥門三13，壓風(fēng)系統(tǒng)二 10向細(xì)管7中吹送氣流，氣流經(jīng)小孔二 7-1流出后可揚(yáng)起輸料過(guò)程中滯留在輸送管2底部的嗔涂材料，既能提尚嗔涂的效率，也能提尚材料的利用率，還能防止材料堆積在輸送管2的底部、導(dǎo)致輸送管2的重量加重、不利用施工。
[0034]如圖4所示，上料裝置5和輸送管2之間的上料管路4及壓風(fēng)系統(tǒng)一9通過(guò)三通管接頭3與輸送管2連接，三通管接頭3的主干管路為中間直徑小、兩頭直徑大、曲面過(guò)渡的文丘里管結(jié)構(gòu)，與輸送管2連接的出口 3-1直徑比與壓風(fēng)系統(tǒng)一9連接的進(jìn)口 3-3直徑大20%，三通管接頭3主干管路的中軸線與上料管路4連接處3-2夾角B為45°;采用這種文丘里管路結(jié)構(gòu)，能夠使得氣流經(jīng)過(guò)出口 3-2時(shí)，由于泄壓的過(guò)程，產(chǎn)生局部的負(fù)壓，有助于減小上料管路4中材料進(jìn)入輸送管2中的阻力，能夠減輕壓風(fēng)系