一种矿山支护用材料用于快速喷射施工关键装置的制作方法

本发明涉及矿山支护施工，更具体的说是涉及一种矿山支护新型磷酸钾镁水泥材料用于快速喷射施工关键装置。

背景技术：

1、矿山开采工程在进行过程中，经常面临岩层不稳定、地下水渗透等多重挑战，这些因素不仅影响工程进度，更对矿工的安全造成严重威胁。为了应对这些挑战，需要一种既能快速加固岩层，又能适应复杂矿井环境的支护材料。传统的支护方法，如使用木材或金属支架，虽然在一定程度上能够提供稳定性，但存在施工周期长、成本高、适应性差等问题。同时，这些材料在面对矿井内复杂的地质条件时，往往难以提供足够的保护。针对上述问题，喷射水泥支护技术应运而生，其喷射的水泥混合物要求能在能在极短的时间内完成凝固，为矿井提供即时的支护，且与岩石或土壤的粘结力强，有效防止剥落和垮塌。

2、新型磷酸钾镁水泥材料就是一种合适的材料，能够在满足强度要求情况下实现快速凝固，其优秀的粘结性能使其可以作为支护材料且与矿洞界面高效结合；除此之外，磷酸钾镁水泥还具备良好的耐高温性能，高温后体积稳定性好，在未掺入纤维的情况下也不会出现高温爆裂或者剥落的现象，并且在高温后有比普通硅酸盐表现更高的残余强度，适用于矿井高温环境。

3、但是，新型磷酸钾镁水泥材料实现速凝的主要因素是磷酸二氢钾和氧化镁的结合，两种物质融合后会快速反应并固化，在现有设备情况下，必须添加特殊缓凝剂才具备施工条件，而缓凝剂的成本较高。因此，亟需一种设备装置实现“定量混合、即搅即喷”的功能，用以为矿山支护提供必要设备。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种矿山支护用材料用于快速喷射施工关键装置，实现在同一装置内两种物料精准搅拌后，立即喷射施工，以解决背景技术中的技术问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、一种矿山支护用材料用于快速喷射施工关键装置，包括：

4、智能出料系统，所述智能出料系统用于单独承装并向智能搅拌机系统供给两种物料；

5、智能搅拌机系统，所述智能搅拌机系统用于对智能出料系统供给的两种物料进行混合搅拌；

6、活塞砂浆喷射系统，所述活塞砂浆喷射系统用于将智能搅拌机系统搅拌后的物料抽吸喷射输送到目标位置。

7、在一些实施例中，所述智能出料系统包括两个盛料罐、两个注浆支管、两个智能计量表、两个环形固定组件、两个支撑管；两个环形固定组件分别与智能搅拌机系统连接，分别用于支撑两个盛料罐；所述两个智能计量表分别位于两个注浆支管上，注浆支管用于将盛料罐的物料导入到智能搅拌机系统中。

8、在一些实施例中，所述智能搅拌机系统包括搅拌机机架、搅拌装置；所述搅拌装置设置在所述搅拌机机架内。

9、在一些实施例中，所述搅拌机机架包括：搅拌桶、搅拌桶盖、耐磨衬板、注浆总管，所述耐磨衬板与搅拌桶内壁相连接；所述搅拌桶盖上方设有智能进料口，下方设有智能出料口；所述运输管道的一端与智能出料口连接，用于将搅拌好的物料导入活塞砂浆喷射系统。

10、在一些实施例中，所述搅拌装置包括：搅拌叶片、搅拌臂、搅拌机主轴、搅拌机副轴、主齿轮、副齿轮、轴头密封配件、轴端密封配件、六角螺栓、齿轮轴头配件和联轴器；所述搅拌机主轴和搅拌机副轴相互平行，并各装有四根搅拌臂，所述搅拌叶片固定于搅拌臂上；所述搅拌机主轴的左右两端分别设置有轴头密封配件和轴端密封配件，轴头密封配件和轴端密封配件分别与搅拌桶连接；所述主齿轮和副齿轮的齿形相互啮合；联轴器用于连接搅拌机主轴和搅拌机副轴；所述齿轮轴头配件分别位于主齿轮和副齿轮两端，将其固定住。

11、在一些实施例中，同一搅拌机主轴和搅拌机副轴上相邻两个搅拌臂呈90°分布；所述搅拌叶片呈弧形。

12、在一些实施例中，所述活塞砂浆喷射系统包括：泵缸、塞柱、泵头、曲柄连杆结构、进浆阀、管道；所述塞柱位于泵缸内的一端，顶端连接曲柄连杆结构；所述进浆阀位于泵缸上部位置，与所述运输管道连接；所述泵头设置在泵缸内的另一端，并与管道连接。

13、在一些实施例中，所述曲柄连杆结构包括：曲柄、连杆、固定锁环、连杆螺栓；所述连杆呈t字形，所述连杆的一端和曲柄采用连杆螺栓转动连接；所述连杆和塞柱用固定锁环转动连接。

14、在一些实施例中，所述框架组件系统包括支撑体、支撑板、连轴衬套、固定插销、带槽的螺帽、可伸缩带螺纹杆；所述支撑体内置联轴器，用于连接搅拌机主轴和搅拌机副轴；所述搅拌装置左右两端分别采用支撑体和支撑板进行固定；所述副齿轮轴端密封配件处连接连轴衬套；通过固定插销使可伸缩带螺纹杆和连轴衬套相连；所述带槽的螺帽与可伸缩带螺纹杆相连。

15、本发明与现有技术相比具有的有益效果是：

16、本申请提供了一种新型搅拌混料装置，实现可控混合时间的智能混合、迅速喷射的目标，完成了存储材料、智能搅拌机系统和砂浆喷射系统一体机，实现磷酸二氢钾和氧化镁可控搅拌融合，降低工程费用以及节省劳动力、提高效率。

技术特征：

1.一种矿山支护用材料用于快速喷射施工关键装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种矿山支护用材料用于快速喷射施工关键装置，其特征在于，所述智能出料系统(1)包括两个盛料罐(101)、两个注浆支管(102)、两个智能计量表(103)、两个环形固定组件(104)、两个支撑管(105)；两个环形固定组件(104)分别与智能搅拌机系统(2)连接，分别用于支撑两个盛料罐(101)；所述两个智能计量表(103)分别位于两个注浆支管(102)上，注浆支管(102)用于将盛料罐(101)的物料导入到智能搅拌机系统(2)中。

3.根据权利要求1所述的一种矿山支护用材料用于快速喷射施工关键装置，其特征在于，所述智能搅拌机系统(2)包括搅拌机机架、搅拌装置；所述搅拌装置设置在所述搅拌机机架内。

4.根据权利要求3所述的一种矿山支护用材料用于快速喷射施工关键装置，其特征在于，所述搅拌机机架包括：搅拌桶(211)、搅拌桶盖(212)、耐磨衬板(213)、运输管道(216)，所述耐磨衬板(213)与搅拌桶(211)内壁相连接；所述搅拌桶盖(212)上方设有智能进料口(214)，下方设有智能出料口(215)；所述运输管道(216)的一端与智能出料口(215)连接，用于将搅拌好的物料导入活塞砂浆喷射系统(3)。

5.根据权利要求4所述的一种矿山支护用材料用于快速喷射施工关键装置，其特征在于，所述搅拌装置包括：搅拌叶片(221)、搅拌臂(222)、搅拌机主轴(223)、搅拌机副轴(224)、主齿轮(225)、副齿轮(226)、轴头密封配件(227)、轴端密封配件(228)、六角螺栓(229)、齿轮轴头配件(230)和联轴器(231)；所述搅拌机主轴(223)和搅拌机副轴(224)相互平行，并各装有四根搅拌臂(222)，所述搅拌叶片(221)固定于搅拌臂(222)上；所述搅拌机主轴(223)的左右两端分别设置有轴头密封配件(227)和轴端密封配件(228)，轴头密封配件(227)和轴端密封配件(228)分别与搅拌桶(211)连接；所述主齿轮(225)和副齿轮(226)的齿形相互啮合；联轴器(231)用于连接搅拌机主轴(223)和搅拌机副轴(224)；所述齿轮轴头配件(230)分别位于主齿轮(225)和副齿轮(226)两端，将其固定住。

6.根据权利要求5所述的一种矿山支护用材料用于快速喷射施工关键装置，其特征在于，同一搅拌机主轴(223)和搅拌机副轴(224)上相邻两个搅拌臂(222)呈90°分布；所述搅拌叶片(221)呈弧形。

7.根据权利要求4所述的一种矿山支护用材料用于快速喷射施工关键装置，其特征在于，所述活塞砂浆喷射系统(3)包括：泵缸(301)、塞柱(302)、泵头(303)、曲柄连杆结构(304)、进浆阀(305)、管道(306)；所述塞柱(302)位于泵缸(301)内的一端，顶端连接曲柄连杆结构(304)；所述进浆阀(305)位于泵缸(301)上部位置，与所述运输管道(216)连接；所述泵头(303)设置在泵缸(301)内的另一端，并与管道(306)连接。

8.根据权利要求7所述的一种矿山支护用材料用于快速喷射施工关键装置，其特征在于，所述曲柄连杆结构(304)包括：曲柄(307)、连杆(308)、固定锁环(309)、连杆螺栓(310)；所述连杆(308)呈t字形，所述连杆(308)的一端和曲柄(307)采用连杆螺栓(310)转动连接；所述连杆(308)和塞柱(302)用固定锁环(309)转动连接。

9.根据权利要求7所述的一种矿山支护用材料用于快速喷射施工关键装置，其特征在于，所述框架组件系统(5)包括支撑体(501)、支撑板(502)、连轴衬套(503)、固定插销(504)、带槽的螺帽(505)、可伸缩带螺纹杆(506)；所述支撑体(501)内置联轴器(231)，用于连接搅拌机主轴(223)和搅拌机副轴(224)；所述搅拌装置左右两端分别采用支撑体(501)和支撑板(502)进行固定；所述副齿轮轴端密封配件处连接连轴衬套(503)；通过固定插销(504)使可伸缩带螺纹杆(506)和连轴衬套(503)相连；所述带槽的螺帽(505)与可伸缩带螺纹杆(506)相连。

技术总结本发明公开了一种矿山支护用材料用于快速喷射施工关键装置，包括：智能出料系统，所述智能出料系统用于单独承装并向智能搅拌机系统供给两种物料；智能搅拌机系统，所述智能搅拌机系统用于对智能出料系统供给的两种物料进行混合搅拌；活塞砂浆喷射系统，所述活塞砂浆喷射系统用于将智能搅拌机系统搅拌后的物料抽吸喷射输送到目标位置。解决了现有技术中矿山支护用磷酸钾镁水泥材料凝结时间太短不利于矿山支护施工问题。技术研发人员：韩方建,于海军,唐太平,曹思远,徐融鑫,戴峰,王蒙受保护的技术使用者：四川蜀能矿产有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/8/27