新材料及其应用

一种矿用单轨吊牵引的微型混凝土摊铺设备及工艺，适用于井下巷道路面摊铺。包括混凝土制备装置、单轨吊系统、微型混凝土摊铺设备以及智能虚拟摊铺系统组成，单轨吊系统将计算机、显示器以及控制系统集合在驱动车内方便工人进行操作，微型混凝土摊铺设备采用球形可调式分动器以实时改变滑膜系统摊铺宽度；智能虚拟摊铺系统采用两组三维扫描仪以及计算机，可采集并分析巷道内的三维图像，进行虚拟摊铺，获得巷道摊铺所需参数，给出预设摊铺参数。通过判断实际摊铺和虚拟摊铺的差异，实时调整摊铺参数，采用可拆卸的单轨吊系统牵引微型混凝土摊铺设备，结构简单、可重复使用，既可满足井下狭窄巷道混凝土路面摊铺要求，又方便井下拆装和输送需要。

混凝土路面摊铺机，用于混凝土路面的施工，具有混凝土混合料的摊铺、振实、整平等功能的自行式机组。主要由动力装置、传动系统、行走装置、供料装置、操纵机构等组成。动力装置多选用柴油机，各装置及仪表等均安装在特制的专用机架上。分为轨道式摊铺机和滑模式摊铺机，按摊铺宽度分类混凝土路面摊铺机可分为小型、中型、大型、超大型等四类,其中小型机的最大摊铺宽度一般在3600mm左右。

煤矿巷道宽度一般为2000mm‑4400mm，而且随着掘进完成、巷道内部应力释放结束，巷道宽度会出现一定的变形。现有的混凝土路面摊铺设备尺寸较为庞大，难以进入井下巷道；并且摊铺设备宽度固定，遇到宽度变形的井下巷道难以进行完整的铺设，特别是由于井下特殊的防爆要求，现阶段煤矿巷道路面，特别是主巷道，多采用人工铺设的混凝土路面，自动化程度低、铺设质量差，路面极易发生破损，增加了煤矿巷道建设的时间和成本。

与现有技术相比，此技术的有益效果：

本发明包括单轨吊系统、微型混凝土摊铺设备以及智能虚拟摊铺系统，单轨吊系统将计算机、显示器以及控制系统集合在驱动车内方便工人进行操作，可调节螺旋分料系统通过操纵螺旋轴的正、反转可使混凝土横向布均，同时还可以实现混凝土的再次搅拌，有效消除混凝土离析等现象；可调节混凝土振动系统使水泥混凝土充分振实。可调节混凝土成型板对混凝土进行计量整平；可调节抹平振动梁对混凝土抹平，使表面光滑；智能虚拟摊铺系统采用前、后两组三维扫描仪以及计算机，可采集并分析巷道内的三维图像，进行虚拟摊铺，获得巷道虚拟摊铺所需的入料量、行驶速度、限位器高度、滑模宽度变化量参数，随着摊铺机的前进，实时调整，使用最佳摊铺数据，从而达到最佳的摊铺效果。同时，在实际摊铺过程中，通过虚拟摊铺时的数据实时调节混凝土和速凝剂的入料量，并判断实际摊铺和虚拟摊铺的差异。本发明能够扫描巷道内部三维形貌，对变形巷道进行分析以调整摊铺系统夹角，快速改变摊铺路面宽度；同时采用可拆卸的单轨吊系统牵引微型混凝土摊铺设备，具有简化结构、可重复实用性等优点，既可满足井下狭窄巷道混凝土路面摊铺要求，又方便井下拆装和输送需要，具有较强的创新性和广泛的实用性。