[发明专利]基于混凝土3D打印技术的沿空留巷墙体构筑系统及方法

权利要求书

1.一种基于混凝土3D打印技术的沿空留巷墙体构筑系统，其特征在于：它包括布设在综采工作面内需要构筑留巷墙体（3）处的挤出系统滑轨（12-13）和混凝土3D打印系统（11），混凝土3D打印系统（11）包括物料挤出系统（12）和物料制备系统（13），其中物料挤出系统（12）通过驱动轮设置在挤出系统滑轨（12-13）上，物料制备系统（13）设置在留巷段内，物料制备系统（13）与物料挤出系统（12）通过输出管路相连；

物料挤出系统（12）包括设置在沿挤出系统滑轨（12-13）上的挤出系统底座（12-12），挤出系统底座（12-12）通过立柱设有横向设置的上横梁（12-1），上横梁（12-1）的端部设有接顶喷嘴（12-14），上横梁（12-1）下方通过近端喷嘴衔接块（12-3）和远端喷嘴衔接块（12-4）分别设有近端喷嘴（12-9）和远端喷嘴（12-10），其中上横梁（12-1）下方设有滑轨，所述近端喷嘴衔接块（12-3）和远端喷嘴衔接块（12-4）通过滑轨与上横梁（12-1）滑动连接；

物料制备系统（13）包括主控系统（13-1）、硬质墙体构筑材料罐（13-2）、软质墙体构筑材料罐（13-3）和接顶发泡材料罐（13-4）；其中主控系统（13-1）用以通过输入3D打印模型文件参数从而控制物料挤出系统（12）打印速度、打印层高、喷嘴挤出速度，硬质墙体构筑材料罐（13-2）、软质墙体构筑材料罐（13-3）、接顶发泡材料罐（13-4）通过输出管路均与物料挤出系统（12）连接并供料，其中硬质墙体构筑材料罐（13-2）通过输出管还与近端喷嘴（12-9）连接并供料，软质墙体构筑材料罐（13-3）通过输出管还与远端喷嘴（12-10）连接并供料，接顶发泡材料罐（13-4）通过输出管还与接顶喷嘴（12-14）连接并供料。

2.根据权利要求1所述的基于混凝土3D打印技术的沿空留巷墙体构筑系统，其特征在于：所述硬质墙体构筑材料罐（13-2）、软质墙体构筑材料罐（13-3）和接顶发泡材料罐（13-4）的所有输出管路捆扎后构成材料输送集成（13-5）与挤出系统底座（12-12）连接。

3.根据权利要求1所述的基于混凝土3D打印技术的沿空留巷墙体构筑系统，其特征在于：所述近端喷嘴衔接块（12-3）下方依次通过用以控制材料流出速度的近端喷嘴大径转接嘴（12-5）和近端喷嘴小径转接嘴（12-7）与近端喷嘴（12-9）连接；所述远端喷嘴衔接块（12-4）下方依次通过用以控制材料流出速度的远端喷嘴大径转接嘴（12-6）和远端喷嘴小径转接嘴（12-8）与远端喷嘴（12-10）连接。

4.根据权利要求1所述的基于混凝土3D打印技术的沿空留巷墙体构筑系统，其特征在于：所述立柱包括设置在挤出系统底座（12-12）上方的下主立柱（12-11），下主立柱（12-11）上设有与上横梁（12-1）连接的上辅立柱（12-2），上辅立柱（12-2）与下主立柱（12-11）通过液压耦合，上辅立柱（12-2）可上下滑动，上辅立柱（12-2）与下主立柱（12-11）之间设有旋转机构，从而使上横梁（12-1）可以以上辅立柱（12-2）为轴进行水平转动。

5.根据权利要求1所述的基于混凝土3D打印技术的沿空留巷墙体构筑系统，其特征在于：挤出系统滑轨（12-13）与综采面上设置的端头液压支架（15）底座后端相连，在端头液压支架（15）前移过程中，挤出系统滑轨（12-13）可随之前移。