由于混凝土干喷工艺存在回弹率高、施工场地粉尘很大和混凝土抗压强度较低等问题,2011年,国家安全监管总局与国家煤矿安监局已经将干喷机列为淘汰产品,被禁止在煤矿使用。本文以河南理工大学与焦煤集团古汉山矿的科技合作项目“岩巷湿喷机械自动化系统工艺与装备研究”为工作基础,研究开发一种安全、高效,适用于煤矿井下的混凝土湿喷系统及其配套装备。本文主要内容分为如下几个方面:(1)针对煤矿井下巷道特殊作业环境,提出一种岩巷机械自动化湿喷工艺系统,系统中包含了湿喷主机所需的前配套设备和后配套设备,并对各配套装备进行了功能分析;(2)根据固液两相流理论和混凝土流变特性,研究计算了混凝土在直管、弯管和锥管的压力损失,并对湿喷主机关键部件S阀进行了数值模拟,为湿喷主机泵送压力确定提供理论依据;(3)研究全液压湿喷机的控制系统,并对阀块、液压缸等系统主要液压元件进行了结构参数设计,为湿喷系统最终研制提供了技术基础;(4)研究混凝土喷射射流特点、射流冲击力以及喷射速度,分析各喷射参数对喷射混凝土质量的影响关系,进行了最佳喷射参数配置;(5)样机试制与样机试验。结果表明:湿喷机泵送系统换向可靠,能高效地完成混凝土的吸料和排料动作,湿喷机液压控制系统长时间工作性能稳定,没有发热问题,湿喷机的输送距离大于250m。