一种自动喷浆机及喷浆方法与流程

本发明涉及矿山安全防火技术领域，特别是涉及一种自动喷浆机及喷浆方法。

背景技术：

矿井火灾是煤矿重大灾害之一，目前预防煤自燃的重要措施之一是喷洒浆液和阻化剂来预防煤自燃，喷洒浆液和阻化剂可从三个方面预防煤自燃：一是封堵漏风通道，减少漏风，减少煤与空气接触；二是附着在煤体表面，隔绝煤与氧气，防止煤氧化；三是降低煤体温度，防止煤达到燃点。因此改良阻化剂浆液的喷洒装备、提高喷浆效率对预防煤矿火灾、保障人员和财产安全具有重要意义。

目前矿井下喷洒浆液主要靠人力来完成，单次携浆量少、喷洒效率低、作业速度慢，并且人工作业过程还可能对作业人员的健康安全造成一定的威胁。为此众多学者针对喷浆设备如何快速高效的喷洒浆液、降低作业人员劳动强度，设计了不同的喷浆设备。例如现有技术中的一种由升降单元和旋转单元构成的矿用喷浆机，升降单元由上、下两支架构成，该系统机械结构复杂、喷枪无法对巷道实现360°覆盖、没有机动装置、移动较为困难、喷浆机无法实现自动控制，仍需作业人员实时操控。又例如一种现有技术的矿用移动式连续性搅拌喷浆系统，由梭车系统、搅拌系统和喷浆系统构成；该系统虽然可以移动，但是无法对整个喷浆过程进行全自动控制，喷枪仍需人工进行操作，工人劳动强度需求仍然较大。因此，如何实现喷浆过程的自动化、降低人工劳动强度是本领域亟需解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种自动喷浆机及喷浆方法，对整个喷浆过程进行全自动控制，大大降低人工劳动强度。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种自动喷浆机，所述自动喷浆机包括：车体、中控系统、喷浆系统、动力系统和电源；

所述中控系统安装在所述车体上；所述中控系统包括plc控制器和控制面板，所述控制面板与所述plc控制器连接，用于输入所述自动喷浆机的行进参数和喷浆控制参数；

所述喷浆系统安装在所述车体的前端；所述喷浆系统包括储浆罐、喷浆压力泵、喷浆压力泵驱动电机和喷浆装置；所述喷浆压力泵驱动电机分别与所述plc控制器和所述喷浆压力泵连接；所述喷浆压力泵的泵入端与所述储浆罐连接，泵出端与所述喷浆装置连接；所述喷浆压力泵用于将所述储浆罐中的浆液泵出到所述喷浆装置中；所述喷浆装置用于将所述浆液喷出；

所述动力系统分别与所述车体的车轮和所述plc控制器连接，用于驱动所述车体；

所述电源安装在所述车体上；所述电源分别与所述中控系统、所述喷浆系统和所述动力系统连接，用于为所述中控系统、所述喷浆系统和所述动力系统供电。

可选的，所述喷浆装置包括伸缩胶管、喷浆管和喷枪；

所述伸缩胶管一端连接所述喷浆压力泵，另一端连接所述喷浆管，用于将所述喷浆压力泵泵出的所述浆液输送至所述喷浆管；

所述喷枪设置在所述喷浆管上，用于将所述喷浆管内的所述浆液喷出。

可选的，所述喷浆装置还包括旋转连接件和旋转驱动电机；所述旋转驱动电机分别与所述plc控制器和所述旋转连接件连接，用于驱动所述旋转连接件进行旋转；所述旋转连接件的一端连接所述伸缩胶管，另一端连接所述喷浆管；所述旋转连接件用于带动所述喷浆管旋转。

可选的，所述喷浆系统还包括升降装置，所述升降装置包括液压泵、液压泵驱动电机、液压升降架、液压升降支柱和滚动轴承；

所述液压泵驱动电机分别与所述plc控制器和所述液压泵连接；所述液压升降架一端连接所述液压泵，另一端连接所述液压升降支柱；所述液压泵用于将液体泵入所述液压升降架中，控制所述液压升降支柱的上升或下降；所述滚动轴承分别与所述液压升降支柱和所述喷浆管固定连接，用于带动所述喷浆管跟随所述液压升降支柱上升或下降。

可选的，所述自动喷浆机还包括清洁回收系统；所述清洁回收系统包括泥浆遮板和废浆罐；

所述废浆罐安装于所述车体的底部，并在所述车体的前端开有废浆罐入口；所述泥浆遮板安装于所述车体的前端，位于所述喷浆系统下方、所述废浆罐入口上方；所述泥浆遮板与所述废浆罐入口连接，用于收集多余泥浆，并将多余泥浆输送至所述废浆罐中。

可选的，所述自动喷浆机还包括安全保障系统；所述安全保障系统包括警示灯；所述警示灯安装于所述车体上，用于通过发光警示所述车体周围的人员。

所述安全保障系统还包括红外传感器；所述红外传感器安装于所述车体上，所述红外传感器与所述plc控制器连接，用于检测所述车体周围是否有人员靠近。

可选的，所述安全保障系统还包括紧急停止按钮；所述紧急停止按钮安装于所述车体的车厢两侧；所述紧急停止按钮与所述电源连接，用于在紧急情况下切断电源。

本发明还公开了一种自动喷浆方法，所述自动喷浆方法应用于一种自动喷浆机，所述自动喷浆方法包括：

获取所述自动喷浆机的行进参数和喷浆控制参数；

获取启动指令；

当获取到所述启动指令时，根据所述行进参数和所述喷浆控制参数控制所述自动喷浆机进行自动喷浆。

可选的，所述获取所述自动喷浆机的行进参数和喷浆控制参数具体包括：

获取所述自动喷浆机的行进参数，所述行进参数包括行进方向、行进速度和行进距离；

获取所述自动喷浆机的喷浆控制参数，所述喷浆控制参数包括所述喷浆管的转速、所述喷浆管的高度以及所述喷浆压力泵的压力。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明提供一种自动喷浆机及自动喷浆方法，所述自动喷浆机包括：车体、中控系统、喷浆系统、动力系统和电源；所述中控系统安装在所述车体上；所述中控系统包括plc控制器和控制面板，所述控制面板与所述plc控制器连接，用于输入所述自动喷浆机的行进参数和喷浆控制参数；所述喷浆系统安装在所述车体前端；所述喷浆系统包括储浆罐、喷浆压力泵、喷浆压力泵驱动电机和喷浆装置；所述喷浆压力泵驱动电机分别与所述plc控制器和所述喷浆压力泵连接；所述喷浆压力泵的泵入端与所述储浆罐连接，泵出端与所述喷浆装置连接；所述喷浆压力泵用于将所述储浆罐中的浆液泵出到所述喷浆装置中；所述喷浆装置用于将所述浆液喷出；所述动力系统分别与所述车体的车轮和所述plc控制器连接，用于驱动所述车体；所述电源安装在所述车体上；所述电源分别与所述中控系统、所述喷浆系统和所述动力系统连接，用于为所述中控系统、所述喷浆系统和所述动力系统供电。采用本发明所述的自动喷浆机及自动喷浆方法，只需输入所述自动喷浆机的行进参数和喷浆控制参数，即可实现所述自动喷浆机喷浆过程的全自动控制，无需作业人员实时操控，大大降低了人工劳动强度。

此外，本发明所述的自动喷浆机通过设置所述喷浆压力泵的压力，能够对喷浆量按需进行精确定量的控制；通过360°旋转的喷浆管可以实现对整个巷道的全覆盖喷浆作业，提高喷浆效率；通过设置所述泥浆遮板与所述废浆罐来回收废浆，使得喷浆过程较为清洁，减少了喷浆作业对井下环境的污染；通过设置警示灯及制动传感系统，大大提高了喷浆作业过程的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种自动喷浆机的结构示意图；

图2为本发明所述喷浆装置的结构示意图；

图3为本发明所述升降装置的结构示意图；

图4(a)为本发明所述泥浆遮板的正视图；

图4(b)为本发明所述泥浆遮板的俯视图；

图4(c)为本发明所述泥浆遮板的侧视图；

图5为本发明一种自动喷浆方法的方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种自动喷浆机及喷浆方法，以实现对整个喷浆过程的全自动控制，降低人工劳动强度。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明一种自动喷浆机的结构示意图。参见图1，本发明所述的自动喷浆机包括：车体1、中控系统、喷浆系统、动力系统和电源2。

所述中控系统安装在所述车体1上。所述中控系统包括plc控制器(图中未示出)和控制面板3，所述控制面板3与所述plc控制器连接，用于输入所述自动喷浆机的行进参数和喷浆控制参数。

具体的，所述控制面板3上设置有控制面板开关、启停按钮、led显示屏、动作指示按钮和参数设置按键。

优选的，所述中控系统还包括遥控器，所述遥控器面板也设置有启停按钮、led显示屏、动作指示按钮和参数设置按键，用于远程输入所述自动喷浆机的行进参数和喷浆控制参数。当喷浆作业工作空间狭小、人员难以进入，或者作业场所存在一定危险性时，可以通过所述遥控器远程向所述自动喷浆车发出行动指令，实现所述自动喷浆车的远程自动控制。

所述喷浆系统安装在所述车体1前端。所述喷浆系统包括储浆罐4、喷浆压力泵5、喷浆压力泵驱动电机6和喷浆装置。所述储浆罐4用于储存预防煤自燃的浆液。优选的，所述浆液为泥浆阻化剂，所述泥浆阻化剂主要是水与泥土形成的悬浮液。所述泥浆阻化剂在泥浆脱水的过程中，可以降低煤体温度，泥浆阻化剂失水后泥浆则沉积覆盖在煤体表面，使防灭火区域的浮煤及煤柱龟裂部分布满泥浆，从而隔绝了空气，防止煤氧化。同时泥浆中的水蒸发使灌浆区的水分提高，有利于减缓煤的水分蒸发，直接或间接达到防止煤自燃的目的。

所述喷浆压力泵驱动电机6分别与所述plc控制器和所述喷浆压力泵5连接。所述喷浆压力泵5的泵入端与所述储浆罐4连接，泵出端与所述喷浆装置连接。所述喷浆压力泵5用于将所述储浆罐4中的浆液泵出到所述喷浆装置中。所述喷浆装置用于将所述浆液喷出。

所述喷浆压力泵5为压力可调型压力泵，所述喷浆压力泵5的全压调程为0.1～0.5mp。通过调节所述喷浆压力泵5的压力，可以控制所述浆液的喷出速度。

所述动力系统分别与所述车体1的车轮7和所述plc控制器连接，所述动力系统优选为驱动电机8，与所述驱动电机8连接的所述车轮7作为驱动轮，用于驱动所述车体1。当所述车体1的前轮701与所述动力系统连接时，所述车体1为前驱驱动方式。当所述车体1的后轮702与所述动力系统连接时，所述车体1为后驱驱动方式。在图1中，所述车体1安装有所述喷浆系统的一端为前端，靠近所述车体1前端的车轮为所述前轮701。所述动力系统的驱动电机具有变频功能，因此可以通过所述控制面板3和所述plc控制器对所述自动喷浆机的行进速度进行设置。

所述电源2安装在所述车体1上。所述电源2分别与所述中控系统、所述喷浆系统和所述动力系统连接，用于为所述中控系统、所述喷浆系统和所述动力系统供电。

图2为本发明所述喷浆装置的结构示意图。参见图2，本发明所述喷浆装置包括伸缩胶管201、喷浆管202和喷枪203。

所述伸缩胶管201的一端连接所述喷浆压力泵5，另一端连接所述喷浆管202，用于将所述喷浆压力泵5泵出的所述浆液输送至所述喷浆管202。当需要对喷涂高度进行调整时，所述伸缩胶管201可自由调整伸缩长度，有效防止拉应力对所述喷浆管202造成损坏。

所述喷枪203设置在所述喷浆管202上，用于将所述喷浆管202内的所述浆液喷出。所述喷枪203与所述喷浆管202均由刚性较好的材料制成，并且所述喷枪203与所述喷浆管202固定连接，因此所述喷枪203与所述喷浆管202整体呈刚性。所述喷枪203至少有两个，均设置于所述喷浆管202的同一侧，两个所述喷枪203之间间隔30～50cm。通过设置一定间隔的两个所述喷枪203，可以增大一次喷浆的覆盖面积，提高喷浆效率。如图2所示，所述喷枪203呈口窄腹宽的圆台型，所述喷枪203顶部向喷浆机前进方向倾斜且与重力方向呈5～15°夹角。所述夹角的设置可以防止喷浆过程中喷出的所述浆液洒落在所述自动喷浆机上，防止对所述自动喷浆机造成污染和损害。优选的，所述喷枪203的出口半径为1～5cm。

优选的，所述喷浆装置还包括旋转连接件204和旋转驱动电机205。所述旋转驱动电机205分别与所述plc控制器和所述旋转连接件204连接。所述旋转驱动电机205为所述旋转连接件204提供动力，用于驱动所述旋转连接件204进行旋转。所述旋转驱动电机205具有变频功能，因此可以通过所述控制面板3和所述plc控制器对所述旋转连接件204的转速进行设置。

所述旋转连接件204的一端连接所述伸缩胶管201，另一端连接所述喷浆管202，所述伸缩胶管201与所述喷浆管202之间的所述浆液由所述旋转连接件204输送。因为所述喷浆管202和所述喷枪203由刚性材料制成，并且所述旋转连接件204与所述喷浆管202固定连接，因此所述旋转连接件可以带动所述喷浆管202进行360°旋转。因此，本发明所述的自动喷浆机通过可360°旋转的所述喷浆管202实现了对整个巷道全覆盖的喷浆作业，大大提高了喷浆效率。

所述自动喷浆机工作时，所述旋转驱动电机205为所述旋转连接件204提供动力，带动所述喷浆管202转动。因为所述喷浆管202转动的同时，所述自动喷浆机也在向前或向后行进，因此旋转喷涂的所述浆液的覆盖面为螺旋带状。虽然设置多个所述喷枪203可以增大覆盖面积，但是实际操作中，所述自动喷浆机的行进速度和所述喷浆管202旋转速度的设置差异，还是会造成一定程度的漏喷面积，因此需要设置互相匹配的自动喷浆机行进参数和喷浆控制参数，来减少漏喷情况的发生。

优选的，所述喷浆系统还包括升降装置，图3为本发明所述升降装置的结构示意图。参见图3，本发明所述的升降装置包括液压泵驱动电机301、液压泵302、液压升降架303、液压升降支柱304和滚动轴承305。

所述液压泵驱动电机301分别与所述plc控制器和所述液压泵302连接。所述液压升降架303一端连接所述液压泵302，另一端连接所述液压升降支柱304。所述液压泵302用于将液体泵入所述液压升降架303中，控制所述液压升降支柱304的上升和下降。

所述滚动轴承305分别与所述液压升降支柱304和所述喷浆管202固定连接，具体为所述滚动轴承305的外圈与所述液压升降支柱304相连，所述滚动轴承305的内圈与所述喷浆管202相连。通过采用所述滚动轴承305，使得所述喷浆管202与所述液压升降支柱304之间的摩擦减小，降低了摩擦产生的热量和零件机械损伤的概率，保证系统工作安全可靠。

所述滚动轴承305用于带动所述喷浆管202跟随所述液压升降支柱304的上升和下降进行上升和下降运动，从而可以调节所述喷浆管202的高度。所述升降装置的工作过程为：当需要升高所述喷浆管202的高度时，所述plc控制器控制所述液压泵302对所述液压升降支柱304加压，使所述喷浆管202升高。当需要降低所述喷浆管202的高度时，所述plc控制器控制所述液压泵302对所述液压升降支柱304减压，使所述喷浆管202下降。

优选的，所述自动喷浆机还包括清洁回收系统。参见图1，所述清洁回收系统包括泥浆遮板9和废浆罐10。

所述废浆罐10安装于所述车体1底部，并在所述车体1前端开有废浆罐入口11。所述泥浆遮板9安装于所述车体1前端，位于所述喷浆系统下方、所述废浆罐入口11上方。所述泥浆遮板9与所述废浆罐入口11连接，用于收集多余泥浆，并将多余泥浆输送至所述废浆罐10中。

图4(a)～图4(c)分别为本发明所述泥浆遮板的正视图、俯视图和侧视图。参见图1和图4(a)～图4(c)，本发明所述泥浆遮板9为倾斜的圆筒形壳体，安装于所述车体1前端，与水平线呈10～30°夹角向上倾斜，且可以拆卸。如图4(c)所示，圆筒形的所述泥浆遮板9的弧度为π/2～π。所述弧度的设置用于限定喷浆角度，能够阻挡弧度范围内的浆液洒落，从而防止浆液洒落污染行车轨道及底板。所述泥浆遮板9安装于所述车体1的前端，与水平线呈10～30°夹角向上倾斜，用于收集多余浆液，所述浆液在重力作用下，经所述泥浆遮板9滑入所述废浆罐10中进行收集。当需要对巷道进行360°喷浆作业时，可以将可拆卸的所述泥浆遮板9拆掉，实现巷道的360°喷涂。

可见，本发明所述自动喷浆机通过设置所述泥浆遮板9与所述废浆罐10来回收废浆，使得喷浆过程较为清洁，减少了喷浆作业对井下环境的污染。并且在拆除遮板后，能够通过360°旋转的喷浆管实现对整个巷道的全覆盖喷浆作业，大大提高了喷浆效率。

优选的，所述自动喷浆机还包括安全保障系统。参见图1，所述安全保障系统包括警示灯12、红外传感器13和紧急停止按钮14。

所述警示灯12安装于所述车体1上的醒目位置，用于通过发光警示所述车体1周围的人员。所述警示灯12至少有4个，分别设置于所述车体1的顶部、后端和车厢两侧，以便井下矿工能从各个方向及时发现运行中的所述自动喷浆机，防止喷浆作业对矿工造成伤害。优选的，所述警示灯12为红色led灯，当所述自动喷浆机正常运行时，所述警示灯12以1hz的频率闪烁。由于红光波长较长，具有较强的穿透性，因此在井下多煤尘且光线昏暗的工作环境中具有更好的警示效果。

所述红外传感器13安装于所述车体1上，所述红外传感器13与所述plc控制器连接，用于检测所述车体1周围是否有人员靠近。所述红外传感器13至少有4个，分别设置于所述车体1的车厢的前、后、左、右四个边缘。当井下作业人员靠近所述红外传感器13并进入所述红外传感器13的检测范围时，所述红外传感器13检测到井下人员，此时所述红外传感器13向所述plc控制器发出信号。所述plc控制器接收到所述红外传感器13发出的信号后，向所述喷浆压力泵驱动电机6、所述旋转驱动电机和所述动力系统驱动电机8发出停止指令，喷浆作业暂停。待井下人员远离所述自动喷浆机、离开所述红外传感器13的检测范围后，所述红外传感器13向所述plc控制器发出信号，所述plc控制器接收到所述红外传感器13发出的信号后，向所述喷浆压力泵驱动电机6、所述旋转驱动电机和所述动力系统驱动电机8发出启动指令，喷浆作业继续进行。所述自动喷浆机作业的启停距离与所述红外传感器13的检测范围有关，优选的，所述红外传感器13的检测范围为2～5m米，以保证作业过程的安全。

所述紧急停止按钮14至少有两个，分别安装于所述车体1的车厢的左右两侧。所述紧急停止按钮14的直径为5～10cm，内部装有红色led背景灯。本发明所述自动喷浆机将所述紧急停止按钮14设置为较大直径，且内部装有红色led背景灯，使得所述紧急停止按钮14更为显眼，方便紧急情况下工作人员能够迅速找到急停按钮，停止所述自动喷浆机的动作。所述紧急停止按钮14与所述电源2连接，当作业过程发生意外情况时，按下所述紧急停止按钮14可以切断电源，停止所述自动喷浆机的作业进程。

可见，本发明所述自动喷浆机通过设置红外传感器和紧急停止按钮组成的制动传感系统，以及对警示灯的设置，共同提高了喷浆作业的安全性。

本发明所述自动喷浆机在使用时，需要在所述控制面板3上设置喷浆过程的具体参数，包括所述自动喷浆机的行进参数和喷浆控制参数，来实现对所述喷浆系统和所述动力系统的控制。所述控制面板3上设置有控制面板开关、启停按钮、led显示屏、动作指示按钮和参数设置按键。通过所述控制面板3设置所述自动喷浆机喷浆过程的具体参数的过程如下：

1)点击所述控制面板开关，打开所述控制面板3。

2)按照实际喷浆过程需要对所述自动喷浆机的行进参数进行设置，包括：

①设置所述自动喷浆机的行进方向；

所述控制面板3上设置有行进方向设置按键，具体为前进按键和后退按键；通过相应按键设置所述行进方向为“前进”或“后退”；

②设置所述自动喷浆机的行进速度；

所述控制面板3上设置有行进速度设置按键，具体为数字键和“+”、“-”按键，通过所述行进速度设置按键设置所述自动喷浆机的行进速度，例如设置所述行进速度为“0.3m/s”；

③设置所述自动喷浆机的行进距离；

所述行进速度设置按键也可用于设置所述自动喷浆机的行进速度；所述控制面板3上设置有所述行进速度、所述行进距离的输入框，通过所述控制面板3上设置的上、下、左、右按键选择需要输入的参数对应的输入框，再通过所述数字键和“+”、“-”按键进行参数值的设置，例如设置所述行进距离为“10m”。

3)按照实际喷浆过程需要对所述自动喷浆机的喷浆控制参数进行设置：

④设置所述喷浆管202的转速；

所述控制面板3上设置有所述转速的输入框，通过所述控制面板3上设置的上、下、左、右按键选择所述转速对应的输入框，再通过所述数字键和“+”、“-”按键进行转速值的设置，例如设置所述喷浆管202的转速为“0.5转/秒”。

⑤设置所述喷浆管202的高度；

所述控制面板3上设置有所述高度的输入框，通过所述控制面板3上设置的上、下、左、右按键选择所述高度对应的输入框，再通过所述数字键和“+”、“-”按键进行高度的设置，例如设置所述喷浆管202的高度为“0.1m”。

⑥设置所述喷浆压力泵5的压力；

忽略所述浆液的粘度且认为所述浆液不可压缩，可以计算一定泵压下，所述喷枪口喷出浆液的初速度，例如根据如下的伯努利方程进行计算：

其中，pb表示所述喷浆压力泵的压力；p表示所述喷枪的出口静压，约为1atm；ρ表示所述浆液密度，g表示重力加速度；h表示所述喷枪出口相对所述喷浆压力泵的垂直距离。

假设所述喷浆压力泵的压力pb为0.11mpa，喷枪口半径3cm，泥浆的相对密度ρ为1.5，重力加速度g为9.8m/s²，井下大气压p为1个大气压，将上述参数带入伯努利方程(1)，可以解得浆液在喷枪出口处的初速度为3.65m/s。

反过来根据上式(1)，也可以通过设置所述喷浆压力泵5的压力，来控制所述浆液的喷出速度，例如想要获得3.65m/s的浆液喷出速度，根据式(1)可以计算出此时需要设置所述喷浆压力泵5的压力为0.11mpa。可见，本发明所述的自动喷浆机可以通过设置所述喷浆压力泵的压力，来对喷浆量按需进行精确定量的控制。

对所述自动喷浆机的上述参数设置完毕后，点击所述控制面板3上的启动按钮，所述plc控制器开始启动倒计时，30s后，所述plc控制器控制所述自动喷浆机开始按照设定的参数进行工作。

可见，本发明所述的自动喷浆机只需输入所述自动喷浆机的行进参数和喷浆控制参数，即可实现所述自动喷浆机喷浆过程的全自动控制，无需作业人员实时操控，节省人力，且大大降低了人工劳动强度。

此外，本发明所述的自动喷浆机还具有以下优点：

1、通过设置所述喷浆压力泵5的压力，能够对喷浆量按需进行精确定量的控制；

2、通过360°旋转的喷浆管202可以实现对整个巷道的全覆盖喷浆作业，提高喷浆效率；

3、通过设置所述泥浆遮板9与所述废浆罐10来回收废浆，使得喷浆过程较为清洁，减少了喷浆作业对井下环境的污染；

4、通过设置红外传感器13和紧急停止按钮14组成的制动传感系统，以及对警示灯12的设置，大大提高了喷浆作业过程的安全性。

同时，本发明还提供了一种自动喷浆方法，所述自动喷浆方法应用于所述自动喷浆机。图5为本发明一种自动喷浆方法的方法流程图。参见图5，本发明所述自动喷浆方法包括：

步骤501：获取所述自动喷浆机的行进参数和喷浆控制参数；

所述步骤501具体包括：

获取所述自动喷浆机的行进参数，所述行进参数包括行进方向、行进速度和行进距离；

获取所述自动喷浆机的喷浆控制参数，所述喷浆控制参数包括所述喷浆管的转速、所述喷浆管的高度以及所述喷浆压力泵的压力。

其中，所述喷浆压力泵的压力根据公式确定。其中，pb表示所述喷浆压力泵的压力；p表示所述喷枪的出口静压，约为1atm；ρ表示所述浆液密度，g表示重力加速度；h表示所述喷枪出口相对所述喷浆压力泵的垂直距离。

所述自动喷浆机的行进参数和喷浆控制参数通过所述控制面板3设置，具体参数的设置过程如下：

1)点击所述控制面板开关，打开所述控制面板3。

2)按照实际喷浆过程需要对所述自动喷浆机的行进参数进行设置，包括：

①设置所述自动喷浆机的行进方向；

所述控制面板3上设置有行进方向设置按键，具体为前进按键和后退按键；通过相应按键设置所述行进方向为“前进”或“后退”；

②设置所述自动喷浆机的行进速度；

所述控制面板3上设置有行进速度设置按键，具体为数字键和“+”、“-”按键，通过所述行进速度设置按键设置所述自动喷浆机的行进速度，例如设置所述行进速度为“0.3m/s”；

③设置所述自动喷浆机的行进距离；

所述行进速度设置按键也可用于设置所述自动喷浆机的行进速度；所述控制面板3上设置有所述行进速度、所述行进距离的输入框，通过所述控制面板3上设置的上、下、左、右按键选择需要输入的参数对应的输入框，再通过所述数字键和“+”、“-”按键进行参数值的设置，例如设置所述行进距离为“10m”。

3)按照实际喷浆过程需要对所述自动喷浆机的喷浆控制参数进行设置：

④设置所述喷浆管202的转速；

所述控制面板3上设置有所述转速的输入框，通过所述控制面板3上设置的上、下、左、右按键选择所述转速对应的输入框，再通过所述数字键和“+”、“-”按键进行转速值的设置，例如设置所述喷浆管202的转速为“0.5转/秒”。

⑤设置所述喷浆管202的高度；

所述控制面板3上设置有所述高度的输入框，通过所述控制面板3上设置的上、下、左、右按键选择所述高度对应的输入框，再通过所述数字键和“+”、“-”按键进行高度的设置，例如设置所述喷浆管202的高度为“0.1m”。

⑥设置所述喷浆压力泵5的压力；

忽略所述浆液的粘度且认为所述浆液不可压缩，可以计算一定泵压下，所述喷枪口喷出浆液的初速度，例如根据如下的伯努利方程进行计算：

其中，pb表示所述喷浆压力泵的压力；p表示所述喷枪的出口静压，约为1atm；ρ表示所述浆液密度，g表示重力加速度；h表示所述喷枪出口相对所述喷浆压力泵的垂直距离。

根据上式(1)，可以通过设置所述喷浆压力泵5的压力，来控制所述浆液的喷出速度，例如想要获得3.65m/s的浆液喷出速度，根据式(1)可以计算出此时需要设置所述喷浆压力泵5的压力为0.11mpa。可见，本发明所述的自动喷浆机可以通过设置所述喷浆压力泵的压力，来对喷浆量按需进行精确定量的控制。

步骤502：获取启动指令；

对所述自动喷浆机的上述参数设置完毕后，点击所述控制面板3上的启动按钮，所述plc控制器获取所述启动指令。

步骤503：当获取到所述启动指令时，根据所述行进参数和所述喷浆控制参数控制所述自动喷浆机进行自动喷浆，具体为：

所述plc控制器获取所述启动指令后，开始启动倒计时，30s后，所述plc控制器控制所述自动喷浆机开始按照设定的参数进行工作，具体为：

所述plc控制器控制所述液压泵驱动电机301的启停和转速，从而控制所述液压泵302对所述液压升降支柱304加压或减压，使所述喷浆管202达到设定高度；

所述plc控制器控制所述自动喷浆机按照所述行进方向行进；

所述plc控制器控制所述动力系统驱动电机8的转速，从而控制所述自动喷浆机按照所述行进速度行进；

所述plc控制器控制所述旋转驱动电机205按照设置的转速转动，从而控制所述喷浆管202的转速和旋转周期；

所述plc控制器控制所述喷浆压力泵驱动电机6的转速，从而控制所述喷浆压力泵5达到设定的压力值，进而控制所述浆液的喷出速度；

当所述自动喷浆机到达所述行进距离设定值时，所述plc控制器控制所述动力系统驱动电机8停止转动，从而控制所述自动喷浆机停止行进。

可见，本发明所述的自动喷浆机只需输入所述自动喷浆机的行进参数和喷浆控制参数，即可实现所述自动喷浆机喷浆过程的全自动控制，无需作业人员实时操控，节省人力，且大大降低了人工劳动强度。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。