CN115557773A - 一种零回弹支护喷浆料及喷浆装备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种零回弹支护喷浆料及喷浆装备，涉及矿山井下支护喷浆料领域，旨在解决现有技术中回弹高、粉尘大的问题，采用的技术方案是，使用了30‑60％硅酸盐水泥、40‑70％金矿烘干尾砂、1‑5％脱硫石膏、1‑5％硅灰、0.5％‑2％速凝剂、0.01％‑1％可再分散乳胶粉、0.01％‑1％减水剂，将原料搅拌均匀制备成混合物，按水灰比0.18‑0.25加水制备成料浆，通过井下湿式喷浆机将料浆喷涂至巷道表面围岩或钢筋网上；通过在喷浆机进口处设置搅拌桶，能够使该喷浆设备能够与喷浆料使用方法相契合，该喷浆设备轻便稳定，可高效实现5立方/小时的喷浆效果；使用二次加压喷头，有效改善喷嘴料浆流体的耗损降低回弹的同时提高了喷浆质量，达到了零回弹，且粉尘小的效果。

Description

一种零回弹支护喷浆料及喷浆装备
技术领域
本发明涉及矿山井下支护喷浆料领域，具体为一种零回弹支护喷浆料及喷浆装备。
背景技术
矿山井下巷道的采掘离不开喷浆支护，而传统喷浆材料一般都选用水泥、砂子、石子、速凝剂按一定比列配合而成，在实际喷浆作业过程中，无论是采用干喷或是潮喷工艺，普通存在工人上料强度大、进料人为误差、拌料不匀、配比不合适、回弹率高等诟病，不仅造成了喷浆质量的良莠掺杂，而且在施工经济性、材料环保性方面已远不能满足当下矿山的环境要求。
为了缓解这一现状，近两年来，我国河南、黑龙江、内蒙等区域厂家陆续推出了矿用湿式混凝土喷射机，旨在解决喷浆质量和喷浆骨料高回弹问题，但设备关注点仍局限于干喷或潮喷工艺，虽然一定程度上减缓了粉尘和高回弹问题，但距离真正的低回弹、无粉尘的湿喷效果还相去甚远。
发明内容
鉴于现有技术中所存在的回弹高、粉尘大的问题，本发明公开了一种零回弹支护喷浆料，通过定制喷浆材料的原料和配比、配套专业喷浆装备及使用方法，可完全实现湿式喷浆效果，真正降低施工期间粉尘对工人的伤害，接近零回弹率的喷浆工艺极大降低了支护材料成本，采用的技术方案是，包括以下组分：
硅酸盐水泥、金矿烘干尾砂、脱硫石膏、硅灰、速凝剂、可再分散乳胶粉、减水剂。
作为本发明的一种优选技术方案，各组分按重量份配比如下： 30-55％硅酸盐水泥、40-65％金矿烘干尾砂、1-5％脱硫石膏、1-5％硅灰、0.5％- 2％速凝剂、0.01％-1％可再分散乳胶粉、0.01％-1％减水剂。
作为本发明的一种优选技术方案，所述减水剂为聚羧酸系减水剂。
作为本发明的一种优选技术方案，所述速凝剂为硫铝酸盐系速凝剂。
上述零回弹支护喷浆料的使用方法是，将上述材料搅拌均匀制备成混合物，按水灰比0.18-0.25加水制备成料浆，通过井下湿式喷浆机将料浆喷涂至巷道表面围岩或钢筋网上，从而具有早期支护强度高、零回弹、无粉尘等施工特点。
使用的井下湿式喷浆机是在中国专利CN201610000913.2公开的一种无动力湿喷机基础上，在进料口上假装了搅拌桶，搅拌桶内设置了搅拌机构，并在出口处连接的喷浆管端部喷头使用了二次加压喷头。
使用的二次加压喷头为中国专利CN201420793022.3公开的一种喷浆机二次加压喷头装置。
本发明的有益效果：本发明通过在喷浆机进口处设置搅拌桶，能够在喷浆料使用前根据喷浆料使用方法的要求，在搅拌桶内配制出符合要求的喷浆料，使该喷浆设备能够与喷浆料使用方法相契合，该喷浆设备轻便稳定，可高效实现5立方/小时的喷浆效果；使用二次加压喷头，有效改善喷嘴料浆流体的耗损降低回弹的同时提高了喷浆质量，达到了零回弹，且粉尘小的效果。
附图说明
图1为本发明喷浆设备内部结构示意图；
图2为本发明喷浆设备外部结构示意图。
图中：1、喷浆车；101、风动电机；102、隔风送料装置；103、出料管； 104、进气管；105、进料口；106、集料筒；2、喷头；201、锁扣；3、喷浆管； 301、搭钩；4、搅拌桶；401、供料管；5、搅拌机构；6、支架；601、支座； 602、支柱。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相正对地重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。
实施例1
本实施例公开了本发明得第一种实施方式，采用的技术方案是，按重量份包括以下组分： 30％硅酸盐水泥、56％金矿烘干尾砂、5％脱硫石膏、5％硅灰、2％TS型速凝剂、1％可再分散乳胶粉、1％聚羧酸减水剂。
上述喷浆料的使用方法为，将上述各原料按比例混合后搅拌均匀制备成混合物，按水灰比0.25加水制备成料浆，通过井下湿式喷浆机将料浆喷涂至巷道表面钢丝网上。
使用的井下湿式喷浆机包括喷浆车1、喷头2和喷浆管3，喷浆车1内有风动电机101、隔风送料装置102、出料管103和进气管104，风动电机101 连接进气管104，输出端连接隔风送料装置102，隔风送料装置102包括壳体和安装在壳体内的送料槽筒，壳体为空心的圆柱体结构，在壳体的侧面设有相对而设的条状进料口105和出料口，出料口处设有连接板，送料槽筒通过辊轴安装在壳体内部，送料槽筒的尺寸与壳体内中空部分的尺寸相对应，在辊轴上设有相对而设的挡板，两挡板之间的辊轴圆周上设有均匀分布的九片槽板，将两挡板之间的空间均匀的分为九个体积相同的料槽，槽板上沿设有倒梯形的缺口，槽板上通过螺栓安装有密封板，密封板安装在槽板上后与壳体内壁相接触进行密封，出料管103位于隔风送料装置102下端且二者通过集料筒106相连，进气管104后端密封，后端侧面连接进气管104，前端通过出口装置连接喷浆管3，隔风送料装置102上端有进料口105，进料口105通过供料管401连接搅拌桶4底面，搅拌桶4设置两个，通过双控开关控制，实现“一用一备”的制浆工艺，提高喷浆搅拌效率，搅拌桶4内有搅拌机构5，喷头2为二次加压喷头。
为了便于两个搅拌桶4的固定，设计了支架6，支架6包括支座601和支柱602，每个搅拌桶4的外壁设置了3个支耳，左侧搅拌桶4的左侧支耳连接了所述支座601，所述支座601为U型座，扣装在所述喷浆车1顶面，其它支耳各连接一个支柱602，支柱602底面与地面相接。
二次加压喷头包括圆柱段和圆锥段，圆柱段和圆锥段相连，铰接处设有卡台，圆锥段内壁有螺旋纹路，圆柱段套装在喷浆管3上，圆柱段上有锁扣 201，喷浆管3上有搭钩301，锁扣201和搭钩301相连。
实施例2
本实施例与实施例1的区别在于，按重量份包括以下组分：50％硅酸盐水泥、47.48％金矿烘干尾砂、1％脱硫石膏、1％硅灰、0.5％TS型速凝剂、0.01％可再分散乳胶粉、0.01％聚羧酸减水剂。
上述喷浆料的使用方法为，将上述各原料按比例混合后搅拌均匀制备成混合物，按水灰比0.18加水制备成料浆，通过井下湿式喷浆机将料浆喷涂至巷道表面钢筋网上。
实施例3
本实施例与实施例1的区别在于，按重量份包括以下组分： 45％硅酸盐水泥、48％金矿烘干尾砂、3％脱硫石膏、2％硅灰、1％TS型速凝剂、
0.5％可再分散乳胶粉、0.5％聚羧酸减水剂。
上述喷浆料的使用方法为，将上述各原料按比例混合后搅拌均匀制备成混合物，按水灰比0.2加水制备成料浆，通过井下湿式喷浆机将料浆喷涂至巷道表面钢筋网上。
使用实施例3的重量份配比进行性能检测试验
抗压强度对比试验，该试验依据GB/T50107-2010《混凝土强度检验评定标准》进行，其结果如下：
新型喷射混凝土抗压强度对比数据表
Figure BDA0003936136310000051
塌落度检测试验，该试验依据T0532-2020《水泥混凝土拌合物坍落扩展度及扩展时间试验方法》进行，其结果如下：
Figure BDA0003936136310000052
结论
1、通过多次试验，本技术方案单轴抗压强度28天最大为19.92MPa，7天为13.56MPa；
2、通过对不同水灰比的新型喷射混凝土抗压试验，采用0.17水灰比第一天可以达到20MPa，7天最高强度可以达到40MPa以上(受试验所用压力机限制，只能压到40MPa)。
3、通过查询湿式喷浆机可允许的塌落度范围为100～140mm之间，通过塌落度试验0.19水灰比塌落度为60mm，0.2水灰比塌落度为130mm，0.21水灰比塌落度为170mm，故采用水灰比为0.2的喷浆料能够满足湿式喷浆机的泵送。
4、采用不同水灰比的抗压强度在前期(第一天)差别不大，随着时间推移，9 天时，抗压强度0.19水灰比为34.9MPa，0.2水灰比为28.6MPa，0.21水灰比为22.7MPa，抗压强度差别比较大。
5、通过抗压强度对比情况发现，水灰比对抗压强度影响较大，为了保证泵送效果，选用水灰比为0.2的喷浆料，48小时强度为20MPa以上。
本发明涉及的电路连接为本领域技术人员采用的惯用手段，可通过有限次试验得到技术启示，属于公知常识。
本文中未详细说明的部件为现有技术。
上述虽然对本发明的具体实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化，而不具备创造性劳动的修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (7)

1.一种零回弹支护喷浆料，其特征在于，包括以下组分：
硅酸盐水泥、金矿烘干尾砂、脱硫石膏、硅灰、速凝剂、可再分散乳胶粉、减水剂。
2.根据权利要求1所述的一种零回弹支护喷浆料，其特征在于，各组分按重量份配比如下：
30-55％硅酸盐水泥、40-65％金矿烘干尾砂、1-5％脱硫石膏、1-5％硅灰、0.5％-2％速凝剂、0.01％-1％可再分散乳胶粉、0.01％-1％减水剂。
3.根据权利要求1或2所述的一种零回弹支护喷浆料，其特征在于：所述减水剂为聚羧酸系减水剂。
4.根据权利要求1或2所述的一种零回弹支护喷浆料，其特征在于：所述速凝剂为硫铝酸盐系速凝剂。
5.一种如权利要求1所述的一种零回弹支护喷浆料的使用方法，其特征在于：将喷浆料原料按比例混合后搅拌均匀制备成混合物，按水灰比0.18-0.25加水制备成料浆，通过井下湿式喷浆机将料浆喷涂至喷涂面上。
6.一种用于如权利要求1所述的一种零回弹支护喷浆料的喷浆设备，包括喷浆车(1)、喷头(2)和喷浆管(3)，所述喷浆车(1)出口连接所述喷浆管(3)，所述喷浆管(3)连接所述喷头(2)，所述喷浆车(1)上有进料口(105)，其特征在于：所述进料口(105)连接有搅拌桶(4)，所述搅拌桶(4)内有搅拌机构(5)，所述喷头(2)为二次加压喷头。
7.根据权利要求6所述的一种零回弹支护喷浆料喷浆设备，其特征在于：所述喷浆车(1)内有风动电机(101)、隔风送料装置(102)、出料管(103)和进气管(104)，所述风动电机(101)连接所述进气管(104)，输出端连接所述隔风送料装置(102)，所述出料管(103)位于所述隔风送料装置(102)下端且二者通过集料筒(106)相连，所述进气管(104)后端密封，后端侧面连接所述进气管(104)，前端通过出口装置连接所述喷浆管(3)，所述隔风送料装置(102)上端有进料口(105)。
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CN116041027A (zh) * 2023-02-28 2023-05-02 烟台安达环保科技有限公司 一种新型高粘性支护喷浆及其制备方法

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