湿喷机斜井施工臂架稳定性控制技术指南
发布时间:
2025-12-25
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概要:
一、斜井施工典型工况
常见施工参数：
1. 倾角范围：15°-35°（最大不超过40°）
2. 井筒尺寸：直径4.5-6m
3. 混凝土喷射量：8-15m³/h
二、稳定性影响因素
| 风险因素 | 15°斜井 | 30°斜井 | 控制要求 |
| 下滑力 | 25%G | 50%G | ＜5%额定载荷 |
| 侧向摆幅 | ±1.2m | ±2.5m | ＜0.8m |
| 液压油位差 | 15cm | 30cm | ＜10cm |
三、关键控制技术
1.支腿自适应系统：压力补偿油缸（调节速度0.5m/min）；三维倾角传感器（精度0.1°）。
计算公式：
F_{leg} = \frac{G \cdot \sinθ + F_{jet}}{4 \cdot \cosα}
（θ=井斜角，α=支腿展开角）
2.臂架动态平衡：配重实时调节（0-500kg可调）；液压阻尼器（衰减率＞30%）
运动速度限制：
| 动作 | 平巷速度 | 斜井速度 |
| 伸展 | 0.8m/s | 0.3m/s |
| 回转 | 1.2°/s | 0.5°/s |
3.喷射反力补偿：压力-流量耦合控制
反冲力预测模型：
F_{recoil} = 0.16 \cdot Q \cdot \sqrt{P}
（Q=流量m³/h，P=泵压MPa）
四、安全监控系统
1.传感器配置**
| 类型 | 测量范围 | 精度 | 安装位 |
| 倾角仪 | ±45° | 0.01° | 各节臂连接处 |
| 应变片 | 0-5000με | 1με | 关键焊缝 |
| 压力变送器 | 0-40MPa | 0.1MPa | 所有油缸 |
2.三级预警机制
| 预警等级 | 触发条件 | 系统响应 |
| 初级 | 倾角偏差＞2° | 声光报警 |
| 中级 | 支腿压差＞8t | 自动调平 |
| 紧急 | 振动＞0.8g | 紧急收臂 |
五、现场操作规范
1.施工准备：井壁扫描（生成3D点云模型）；支腿地基处理（承载力＞0.2MPa）；空载稳定性测试（持续5分钟）。
2.喷射阶段
A[下坡段] --> B[先喷拱腰]
B --> C[分段上移]
C --> D[最后封顶]
3.移位流程：收缩臂架至运输状态；支腿交替收放（每次＜20cm高差）；移位速度＜0.2m/s。
六、特殊工况处理
1.突遇涌水：立即停止喷射；启动液压锁定；设备退至安全平台。
2.岩层破碎：减小喷射压力（降幅30%）；缩短喷射距离（0.8-1m）；增加速凝剂（掺量+2%）。
3.设备故障：备用动力源启动（维持30分钟）；机械锁止装置激活；应急照明系统。
七、维护保养要点
1.日常检查：支腿滑轨润滑（锂基脂）；液压油污染度（NAS 8级）；结构件裂纹（渗透检测）。
2.定期维护
| 项目 | 平原周期 | 斜井周期 |
| 支腿轴承 | 1000h | 500h |
| 液压油 | 2000h | 1000h |
| 钢丝绳 | 6个月 | 3个月 |
八、培训考核标准
1.理论培训：斜井力学分析（4学时）；应急处理流程（2学时）。
2.实操考核：30°斜井定位精度（±5cm）；紧急收臂操作（＜60秒）；系统故障诊断。
3.认证要求：理论考试≥90分；实操零失误；每月复训。
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