目前随着国内的采煤工作面不断向快速、高效机械化施工方向发展，传统的干喷式喷射混凝土方式已经不能满足使用要求。尽管有些煤矿已经采用湿喷法喷浆，但大都采用人力上料，人力喷射混凝土作业。这种作业方式施工效率低下，回弹物料较多，容易引起工人的职业病，不易在高产高效的现代化煤矿进行推广。　　本文针对济三煤矿实际工作情况，拟对其设计一套高效湿喷系统。经过分析、比较传统湿喷机设备的优缺点，本文选用PBT20型混凝土泵送、湿喷两用机，然后通过对PBT20湿喷机的机械手部分各连杆建立D-H坐标系，建立湿喷机机械手的正运动学方程。利用SolidWorks软件中的Motion插件和Simulation插件，对湿喷机的喷管进行运动仿真，得出喷管在湿喷作业时的运动轨迹线以及喷管的综合角加速度、角速度曲线。并根据湿喷机工作的实际受载情况对湿喷机关键零部件进行有限元分析，得到湿喷机工作时的应力应变曲线，并根据其受力特性及材料属性找到既满足机械性能，又节省材料，减轻重量的机械结构方案，最终确定其实现大臂升降运动、大臂伸缩运动、喷头水平俯仰摆动、和回转运动、喷头画圈运动的结构，完成整机的三维优化建模。　　最后，通过对济宁三号煤矿现有设备改造和现场的实际试验、分析，最终确定了PBT20型湿喷机湿喷混凝土混合比配方与最佳工作参数，解决了济宁三号煤矿的湿喷难题。最后，提出绿色喷混凝土的思维和概念，绿色湿喷混凝土工艺与技术的应用，降低了工人职业病危害程度，提高了湿喷效率。