权利要求
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：
智能出料系统(1)，所述智能出料系统(1)用于单独承装并向智能搅拌机系统(2)供给两种物料;
智能搅拌机系统(2)，所述智能搅拌机系统(2)用于对智能出料系统(1)供给的两种物料进行混合搅拌;
活塞砂浆喷射系统(3)，所述活塞砂浆喷射系统(3)用于将智能搅拌机系统(2)搅拌后的物料抽吸喷射输送到目标位置。
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。
说明书
技术领域
[0001]本发明涉及矿山支护施工技术领域，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
[0002]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。
[0003]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。
[0004]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。
发明内容
[0005]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。
[0006]为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
[0007]一种矿山支护用材料用于快速喷射施工关键装置，包括：
[0008]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;
[0009]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;
[0010]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。
[0011]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。
[0012]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。
[0013]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。
[0014]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。
[0015]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。
[0016]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。
[0017]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。
[0018]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。
[0019]本发明与现有技术相比具有的有益效果是：
[0020]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。
附图说明
[0021]图1为本发明的整体布置结构图。
[0022]图2为本发明的智能出料系统结构图。
[0023]图3为本发明的智能搅拌机系统结构图。
[0024]图4为本发明的活塞砂浆喷射系统结构图。
[0025]图5为本发明的框架组件系统的局部结构示意图。
[0026]图6为本发明的搅拌机机架示意图。
[0027]图7为本发明的搅拌装置示意图。
具体实施方式
[0028]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请的优选实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0029]下面结合附图对本申请的实施例进行详细说明。
[0030]在本申请的描述中，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”应作广义理解，例如，可以使固定连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
[0031]在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者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申请的限制。
[0032]此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或显示不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或显示固有的其它步骤或单元。
[0033]以下将结合图1-图7，对本申请实施例所涉及的一种矿山支护用材料用于快速喷射施工关键装置进行详细说明。值得注意的是，以下实施例，仅仅用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。
[0034]实施例1:
[0035]参见图1-7，一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1、智能搅拌机系统2、活塞砂浆喷射系统3、总控台4、框架组件系统5;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;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;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。
[0036]所述磷酸钾镁水泥中的化学成分磷酸二氢钾和氧化镁分别装入盛料罐101a和盛料罐101b。
[0037]其中智能出料系统1包括：盛料罐101、注浆支管102、智能计量表103、环形固定组件104、支撑架105、可拆卸螺栓106，其中环形固定组件104设有可拆卸螺栓与搅拌桶盖相连接，用于支撑盛料罐101;智能计量表103位于注浆支管102上，注浆支管102两端分别与盛料罐101和搅拌机机架相连。
[0038]其中智能搅拌机系统2包括：搅拌机机架、搅拌装置、卸料系统。
[0039]具体搅拌机机架包括：搅拌桶211、搅拌桶盖212、耐磨衬板213、智能进料口214、智能出料口215、运输管道216，耐磨衬板213与搅拌桶211内壁相连接;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。
[0040]其中盛料罐101a和盛料罐101b分别装料，通过总控台4控制智能计量表103，两种材料分别从对应的盛料罐101流入注浆支管102，智能计量表103能反馈两种材料的重量发生变化，达到设定值后会自动关闭阀门，得到合适配比的磷酸钾镁水泥材料，在智能搅拌机系统2对原材料进行充分搅拌混合，通过总控台4控制卸料系统。
[0041]其中搅拌装置包括：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、齿轮轴头配件230、轴头密封配件227、轴端密封配件228、六角螺栓229;搅拌机主轴223和搅拌机副轴224呈现相互平行，并各装有四根搅拌臂222，同一轴上相邻两个搅拌臂222呈90°分布;搅拌装置采用4个叶片较为密集，可使材料搅拌得更均匀。搅拌叶片221用六角螺栓229固定于搅拌臂222上，搅拌叶片221通过六角螺栓229与搅拌臂222可拆卸连接，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与搅拌桶211连接，主齿轮225和副齿轮226的齿形相互啮合;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。
[0042]通用应用本申请的搅拌装置可以实现将磷酸钾镁水泥进行干湿分离，可防止材料速凝。
[0043]具体卸料系统包括：智能出料口215、运输管道216，均可通过总控台4控制输出。
[0044]其中活塞砂浆喷射系统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。塞柱302位于泵缸301内，顶端连接曲柄连杆结构304，进浆阀305位于泵缸301上部位置，与所述运输管道216连接;泵头303设置在泵缸301右端，并连接管道306。
[0045]其中曲柄连杆结构304包括：曲柄307、连杆308、固定锁环309、连杆螺栓310;连杆308和曲柄307采用连杆螺栓连接，连杆308和塞柱302用固定锁环309连接;曲柄307是一个转动的轴，连杆308两端连接曲柄307和塞柱302，将曲柄307的旋转运动转化为连杆308的往复运动，带动塞柱302在泵缸301内进行往复运动。
[0046]其中框架组件系统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;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;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;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。
[0047]具体操作过程：通过塞柱302在泵缸301内多次往复运动，实现砂浆的吸入和排出;当塞柱302往后移动时，泵缸301内形成低压区，使得砂浆通过进浆阀305流入运输管道，最终到泵缸301内;当塞柱302向前移动时，泵缸301内的压力上升，使得进料止回阀关闭，同时排出止回阀打开，将砂浆通过排出管道306输送到目标位置。
[0048]具体操作过程：曲柄307是一个转动的轴，与发动机的动力输出轴相连接;连杆308两端分别连接曲柄307和塞柱302，采用螺栓和固定锁环转动连接。
[0049]本发明可用于矿山支护工程技术领域，目的在于基于矿山支护用的一种早凝高强的磷酸钾镁水泥材料设计一种新型的快速喷射装置，解决现有技术中磷酸钾镁水泥材料凝结时间太短不利于现场施工问题。该装置包括盛料罐、注浆支管、智能计量表、智能搅拌机系统、注浆总管、活塞砂浆喷射泵送系统、总控台;所述盛料罐和智能搅拌机分别采用注浆支管连接，所述智能计量表位于注浆支管上。本发明采用智能计量表控制盛料罐A和盛料罐B内的材料重量变化，下料达到设定值后关闭阀门;通过注浆支管流入智能搅拌机，磷酸钾镁水泥材料搅拌均匀后通过智能计量表流入砂浆喷射泵送系统，最终通过注浆总管输出至需要支护的薄弱区域。
[0050]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
说明书附图(7)
声明：
“矿山支护用材料用于快速喷射施工关键装置” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
152
编辑：中冶有色技术网
来源：四川蜀能矿产有限责任公司, 四川大学
分享 0
举报 0
收藏 0
反对 0
点赞 0
2025年03月21日 ~ 23日 
