等離子噴射工藝簡介

等離子噴涂設備主要包括噴涂槍、送粉機構、整流電路、供氣系統(tǒng)、水冷系統(tǒng)及控制系統(tǒng)。噴槍實際上是等離子弧發(fā)生器，它產(chǎn)生等離子射流并將嘖涂粉末送人射流中，噴槍的結構將決定噴涂工藝參數(shù)的合理選擇和噴涂過程中的穩(wěn)定性，送粉機構由貯放裝置和定量供粉裝置組成。

整流電源一般選擇具有陡降電壓-電流曲線的直流電壓。它的外特性、動特性及供電參數(shù)都應滿足產(chǎn)生穩(wěn)定等離子弧的要求?？刂葡到y(tǒng)包括水、電、粉的調(diào)節(jié)控制和噴涂過程的自動控制。

噴射混凝土的工藝流程中：主要是供料、壓氣、供水、供電四大系統(tǒng)；四大系統(tǒng)齊備，才能進行噴射混凝土操作。但是工作氣壓多大合適，噴頭噴射的方向以及噴頭距受噴圍巖表面距離多少才能有效地作業(yè)，一次噴層厚度多大為合理，初噴與復噴的間隔時間多長為適宜，以及噴層與錨桿、金屬網(wǎng)的關系等，都需要科學、合理、實用的工藝參數(shù)。工藝參數(shù)合理，才能保證噴射混凝土的質(zhì)量和施工進度，從而有效地發(fā)揮其應有的支護作用。

1.工作壓力

工作壓力是指噴射混凝土正常施工時，噴射機工作罐時或轉子體內(nèi)的壓氣壓力。噴射混凝土是靠壓縮空氣來輸送混合料的，因此，正確掌握氣壓是十分重要的。氣壓掌握是否適當，對于減少噴射混凝土的回彈，降低粉塵，保證噴射混凝土質(zhì)量，防止輸送管路堵塞等都有很大影響。

控制氣壓，為了控制粉塵和回彈，大都采用低氣壓。一般來說，水平輸送距離30~50m，噴射機的供氣壓力保持在0.12~0.18MPa是適當?shù)暮陀行У摹?

進料管內(nèi)徑為50mm時，噴射機的工作氣壓可參照下列經(jīng)驗公式確定：

水平輸料，輸料管長度在200m以內(nèi)， 向上垂直輸料時，要求工作氣壓比水平輸料時大，每增加設計10m，約增加工作氣壓0.02~0.03 MPa。

當然，在噴射混凝土施工過程中，噴射機司機應與噴射手密切配合，根據(jù)實際情況及時調(diào)整噴射機的工作壓力。

2.水壓

為了保證噴頭處加水通過水環(huán)能使氣流迅速通過的混凝土混合料充分濕潤，一般水壓應比氣壓高0.1MPa左右。采用雙水環(huán)比單水環(huán)的效果好一些。應當采用專用水箱，裝上壓力表，操作人員調(diào)節(jié)噴頭水環(huán)上的水閥來控制水壓。

3.水灰比

掌握合理的水灰比對于減少回彈、降低粉塵和保證噴射混凝土有直接關系?；旌狭霞铀兂苫炷潦窃趪婎^處水環(huán)供水瞬間實現(xiàn)的，理論上最合適的水灰比是0.4~0.5。但實際操作中全靠噴射手的經(jīng)驗加以控制，及時調(diào)整。主要靠目測，而不能實測。根據(jù)經(jīng)驗，如果新噴射的混凝土易粘著，回彈量少，噴層表面有一定的光澤，說明水灰比是合適的。如果噴射時出現(xiàn)干斑，粉塵飛揚，回彈量大，噴層表面無光澤，說明水灰比偏低，應適當增加水量。如果噴射時表面塑性大，出現(xiàn)流淌現(xiàn)象，則說明水灰比偏高，應適當減少水量。

4.噴頭方向

當噴頭噴射方向（即噴射料束方向）與受噴面（圍巖表面）垂直，并略向剛噴射的部位傾斜時，回彈量最小。這時因噴射方向與受噴面垂直時，粗骨料遇巖面或混凝土層碰撞后總有一部分按垂直的相反方向彈回，這時彈回物受到噴射料束的約束，抵消了部分回彈的能量，有利于嵌入砂漿或混凝土層中。而噴頭噴射方向略微向剛噴部位傾斜，則可使噴出的料束有相當部分直接沖入粘塑狀態(tài)的混凝土中，而避免一部分骨料與巖面直接碰撞而增大回彈量。因此，除噴巷幫側墻下部時，噴頭的噴射角度可下俯10°~15°外，其他頂板及兩幫噴射混凝土時，要求噴頭的噴射基本上垂直于圍巖受噴面。

5.噴頭與受噴面的距離

噴頭與受噴面最佳距離是根據(jù)噴射混凝土強度最高和回彈最小來確定的，最大限度約為800~1000mm。一般在輸料距離30~50m，供氣壓力0.12~0.18MPa，最佳噴距噴幫300~500mm，噴頂450~600mm。如果距離過小，粗骨料噴射時所受空氣阻力很小，而噴射動能很大，增大了回彈；如果距離過大，粗骨料噴射時所受空氣阻力過大，相應的噴射動能減小而無法嵌入混凝土，而且有可能出現(xiàn)料束擴散較大，使回彈量有所增加。

6.一次噴射厚度

混凝土混合料從噴頭噴出后，圍巖表面立即粘結一層噴射混凝土。如果不移開噴頭而連續(xù)在一處噴射，粘結的混凝土層會愈粘愈厚，直至混凝土支持不住本身的重量，就會出現(xiàn)錯裂，甚至脫落，影響混凝土的粘結力與凝聚力。如噴頭移動過快，地巖面上只留下薄薄一層砂漿，而大部分骨料彈回。等薄層硬結后再噴第二層，相當于又向巖面噴射，勢必增加回彈率，影響效率。因此，一次噴射混凝土應有一定的厚度，其厚度主要根據(jù)巖性、圍巖應力，裂隙、巷道規(guī)格尺寸，及其他形式支護（如錨桿）的配合情況來確定。過厚、過薄均不利。一般一次噴射混凝土的厚度：摻速凝劑水平噴100mm，向上噴射60mm；不摻速凝劑水平噴射70mm，向上噴射40mm。

7.噴射層間的間隔時間

因設計要求噴射混凝土很厚，或圍巖部凹穴很深，噴射混凝土厚度往往超過一次噴射所能達到的厚度，要進行二次或多次復噴，其間隔時間，應當是噴射混凝土終凝后，且產(chǎn)生一定強度，能經(jīng)受下次噴射流束的沖擊而不至損壞。合理的間隔時間與水泥品種、速凝劑摻量、環(huán)境溫度、水灰比大小、施工方法、支護性能等有密切關系。實際操作時，可根據(jù)具體情況和施工組織設計或作業(yè)規(guī)程的要求掌握 。