摘要

喷浆技术作为巷道锚喷支护的主要手段,目前已广泛应用于矿山掘进支护中。喷浆作业在搬运、上料、搅拌及喷射环节均会产生粉尘,是矿山开采过程中的主要尘源之一。针对目前喷浆粉尘控制技术的研究,利用CiteSpace软件对近50 a文献开展计量分析,从发文量、作者、机构、关键词共现、聚类、时区等方面对研究热点进行归类统计。研究表明:我国对喷浆技术的研究起步相对较晚。20世纪70年代我国喷射混凝土设备实现突破,喷浆技术逐渐在矿井巷道、边坡支护实现应用,但技术设备仍不成熟,处于探索阶段。进入80年代后,湿喷工艺开始得到推广,但由于对安全重视程度不足,粉尘危害严重、生产事故频发,21世纪初,国家对安全生产和职业病明确立法,喷浆作业的粉尘问题得到研究学者的持续关注和研究,喷浆粉尘控制研究在这一时期得到成长发展。2010年后,对喷浆机实用性的改进成为主流,文献量快速增长。2018—2022年,受疫情和科研周期影响,文献量明显下滑,但长远预测,喷浆粉尘控制领域相关研究的广度及深度仍有较大发展空间,重视程度会越来越高。核心作者之间存在广泛的合作关系,非核心作者分布广泛且独立性较强。对喷浆粉尘控制的研究主要以高校为主,未形成各地区机构的广泛合作。而英文文献不论是作者还是机构都与中文文献高度重合,国内学者研究多侧重于工程应用。国外学者主要侧重于湿式混凝土管道输送规律及射流结构特征等方面。从关键词的演进可以看出研究正向如何优化喷浆设备、喷射混凝土在新材料、新环境中的应用进行深度探索,研究方向不断增加。在此基础上,进一步讨论了喷浆粉尘控制领域目前遇到的挑战,并展望了未来发展趋势。研究表明:如何明确喷浆产尘降尘机理、研发智能化精准湿式喷浆技术、开发便携喷浆装备、强化技术工人职业化培训以及扩大研究团队,加强产学研用协同发展、协同攻关是目前的挑战。针对这些挑战,下一步可以从利用各类实验和数值模拟分析明确喷浆产尘降尘机理、融合人工智能机器视觉等新兴智能化技术发展喷浆粉尘精准控制方案、加强物料长距离管道输送减阻及无尘化射流理论、拓展多领域多行业喷浆防尘应用、推进喷浆粉尘防治规范化和标准化等方面入手,深化对矿山喷浆粉尘控制方面的研究。本文总结归纳矿山喷浆粉尘控制技术研究进展,为喷浆粉尘精准防治提供一定的理论基础。