机载锚杆钻机完结掘锚一体化的几点考虑

1、国内机载锚杆钻机研讨现状

　　中国煤矿锚杆支护技能起步较晚，掘锚一体化技能研讨才刚刚起步，当前还没有才能出产接连采煤机和掘锚机组。依据中国实际情况，大多数矿井煤巷机械化掘进施工中通常选用悬臂式掘进机配单体锚杆钻机的作业办法，这种作业办法存在的首要疑问是综掘机开进退出非常频频，开机率不高，单体锚杆钻机依托人工频频搬动，形成辅佐作业时刻较长，占用人员多、掘进功率低、工人劳动强度大、单进水平低一级。对悬臂式掘进机加装机载锚杆钻机是处理综掘许多缺陷的可行办法，国内在这方面做了许多有利作业。
这些年，跟着煤炭需求量的增加和采煤技能的改造，掘进疑问再次成为煤矿出产的瓶颈，国内多家掘进机公司和科研单位对机载锚杆钻机进行了研发。如三一重工集团、石家庄煤机、佳木斯煤机厂和煤科总院太原分院等都对机载锚杆钻机进行了相应研讨。
煤科总院太原分院、西安科技大学和神华宁夏煤业集团一起研讨开发的机载全液压单臂锚杆钻机，正处于样机的出产加工期间。悬臂式掘进机加装机载锚杆钻机并不能完结掘锚平行作业，只能顺次次序作业，即掘进机截煤完结后停机，然后运用液压缸、滑道等将机载锚杆钻机推展至巷道迎头，进行打眼、装置锚杆作业。中国当前已有研讨单位联系ABM20型掘锚机的布局特色开端研发合适中国煤矿井下运用的掘锚平行作业机组，但到当前为止中国还没有自行研发的掘锚机组。

2 、机载锚杆钻机首要特色

　　当前已有多家研讨单位与煤炭企业协作，在吸收引入国外掘锚一体化设备基础上，关于不一样煤矿的特别地质条件，自主研宣布多款合适详细条件下的机载锚杆钻机。该机组首要具有如下特色：
(1)下降了工人劳动强度，改进了锚护作业环境。在综掘巷道中，当掘进机割煤，出煤后，掘进机后撤3-5m，然后将单体锚杆钻机人工移至作业面，进行打眼作业，打眼作业完结后还需将单体锚杆钻机移出作业面。运用该机组能够防止工人重复搬动单体锚杆钻机，打眼无需人工搬动锚杆钻机，只需简略操作阀柄即可完结；
(2)割煤、出煤后，不需后撤掘进机就可完结锚护作业，因而减少了掘进机重复后退、行进，对煤巷底板形成的影响，改进了煤巷底板环境；
(3)习惯巷道断面规模广，可满意不一样形状巷道和通常规程需求的大多数顶锚杆和帮锚杆的打设，与接连采煤机和掘锚机比较，习惯巷道高度和宽度尺度相对较小；
(4)机载锚杆钻机描绘灵敏，关于性、习惯性强。可依据不一样掘进机机型、地质条件和巷道断面需求，描绘成单臂或双臂机载锚杆钻机办法；
(5)掘进机加装机载锚杆钻机后体积相对较小，能够给井下工人供给较为宽松的作业环境，便于井下工人出产，一起也便于掘进头通风；
(6)机载锚杆钻机对悬臂式掘进机功能影响小，包含掘进机司机操作便利性、装置机载锚杆钻机后的重心方位及接地比压改动、配套后的维检难度等；
(7)选用机载液压锚杆钻机与悬臂式掘进机的配套办法，简化了系统布局。液压锚杆钻机与掘进机液压系统集成，共用一套液压系统，这样能够省去为锚杆钻机另配备独立的动力源所带来的额外开支；
(8)掘进机机载锚杆钻机与综掘作业办法比较，所需作业人员较少，除替换钻杆、装锚杆、装药工序外，其他一切操作均由一人完结；
(9)机载锚杆钻机布局相对简略，毛病查看、维修简略。

3 、机载锚杆钻机首要存在疑问

　　(1)机载锚杆钻机装置办法
机载锚杆钻机遭到悬臂式掘进机本身条件约束，通常只能装置1台或2台锚杆钻机，当前装置办法有2种挑选：①装置在掘进机截割臂上又称作机头式机载锚杆钻机；②装置在掘进机机身上又称作机身式机载锚杆钻机(见表1)。

表1 机载锚杆钻机装置办法

　　机头式机载锚杆钻机通常装置2台液压锚杆钻机，运用液压油缸将锚杆钻机全体推移至巷道迎头，进行打眼、锚杆装置作业。这种装置办法又分为2种，一种是装置在截割臂前部(见图1(a))，该配备长处是布局简略、紧凑，分量轻，机载锚杆钻机打开行程短，可疾速推动至迎头，缺陷是机载锚杆钻机分量均落在掘进机截割臂上，打眼定位首要依托掘进机截割臂的移动完结，灵敏性相对较差；另一种是装置在截割臂后部(见图1(b))，该配备长处是机载锚杆钻机分量由掘进机机身和截割臂一起承当，打眼定位不需求调集掘进机就可完结，相互之间完结闭锁，布局安稳牢靠，缺陷是布局较为杂乱，分量较重，习惯巷道断面较大。因为司机操作台通常在掘进机机身旁边面，当司机操作掘进机截煤时，以上2种机头式机载锚杆钻机均会影响到掘进机司机的操作视野。

图1 机头式机载锚杆钻机

　　机身式机载锚杆钻机是运用液压油缸和滑道将机载锚杆钻机整机推移至巷道迎头，进行打眼、装置锚杆作业。该机型的机载锚杆钻机分量悉数由掘进机机身承当，布局受力较合理，掘进机和机载锚杆钻机之间不允许一起举措，相互之间完结闭锁，人员操作较安全，打眼定位不需移动掘进机就可完结。通常有2种装置办法，一种装置在掘进机机身顶部，依据掘进机机型和巷道条件能够装置1台或2台机载液压锚杆钻机，该配备长处是布局较紧凑、简略，分量较轻，打眼定位灵敏，不影响掘进机司机操作视野，缺陷是锚杆钻机悬空进行打眼作业，悬伸臂、操作台和导轨布局受力较大，组织不安稳；另一种装置在掘进机机身两边(见图2)，该设备长处是布局安稳、牢靠，能一起打顶眼和帮眼；缺陷是全体布局不紧凑，组织杂乱，分量较重，推展行程耗费时刻较长，只能习惯断面较大的巷道。

图2 机身两边装置机载锚杆钻机

　　悬臂式掘进机加装机载锚杆钻机的装置办法，会对将来该机组能否充分发扬其功能形成严峻影响，有必要关于详细掘进机机型，详细煤矿井下特别地质条件，特别巷道断面形状需求，仔细研讨机载锚杆钻机装置办法，科学合理地断定出机载锚杆钻机的装置计划，只要这样才能在往后运用傍边到达预期方针。
(2)暂时支护系统
21世纪初，跟着技能开展及对安全的需求，石家庄煤矿机械有限责任公司等单位研发了在悬臂式掘进机上加装机载液压暂时支护。该I暂时支护减小了工人劳动强度，加快了暂时支护速度，在煤矿得到较好运用。
当前悬臂式掘进机完结掘锚一体化设备的暂时支护系统仍未得到有用处理，依然是一个技能难题，若将暂时支护和锚杆钻机简略地装置在掘进机上，则掘进机负重太重，严峻影响掘进机正常作业，一起，煤巷底板抗压强度较低，也会呈现较严峻的卧底表象。国内该机组的暂时支护根本选用较传统的金属前探梁的办法，该办法运用顶板已装置好的锚杆悬吊若干根工字钢或钢管，迎头掘进后，及时前移前探梁，起到暂时支护的作用。这种办法尽管简略，但由人工操作，支护空顶距离大，支护强度低，给机械化程度较高的掘进作业带来很大安全隐患。因而，有必要研讨出分量轻、安全、便利、方便有用的机载暂时支护或独立的暂时支护系统，然后能有用操控巷道顶板，确保工人作业安全，进一步发扬机组全体功能。
(3)机械化铺网作业
悬臂式掘进机加装机载锚杆钻机完结了截煤、打眼装置锚杆的机械化作业，但关于锚网支护巷道还有一项很重要的铺网作业，没有完结机械化作业，仍选用较传统的手艺铺网办法，由人工将金属网搬运至铺网地址，运用手艺进行铺网作业，这种铺网办法速度慢，不合适掘锚一体化设备疾速掘进的特色，必定影响掘进速度。因而，有必要研讨机载铺网机或独立的自移式铺网设备，金属网在铺网设备上，跟着掘进机前移，当机载锚杆钻机打完锚杆眼后、人员只需简略操作铺网设备，便可将金属网铺到方位，完结永世支护作业，完结掘、支、护作业的机械化、流水化作业然后大幅度进步煤巷掘进速度。
(4)锚杆装置技能
支护时刻中最长的。装置锚杆的技能进程通常为：装置钻杆一打眼一退出钻杆及清孔一装置药卷及插人锚杆一拌和及装置托盘、螺帽。因为遭到国内锚杆支护技能约束，机载锚杆钻机打眼、装置锚杆作业依然选用较为传统的锚杆装置技能进程，必定影响掘锚一体化机组掘进速度，这是当前机载锚杆钻机在煤矿运用作用欠安，不能有用进步煤巷掘进速度的一个重要原因，因而，有必要关于锚杆装置技能，研讨出新式锚杆支护配备来改动传统锚杆装置办法，然后进步中国煤巷锚杆施工的全体水平，使煤巷锚杆支护技能愈加习惯掘锚一体化完结煤巷疾速掘进的需求。
当前，澳大利亚正在开发实验锚杆自钻进写入树脂锚固剂的新式锚杆支护系统，以满意掘锚一体化巷道疾速掘进的需求。这种锚杆支护系统直接运用带一次性钻头的超高强锚杆钻进，取消了换钻杆、刺进树脂药卷、拌和树脂等环节，使锚杆装置工序大为简化。

4 、结语

　　当前国内悬臂式掘进机加装机载锚杆钻组织成的掘锚一体化机组在煤矿井下实际运用作用并不非常抱负，不能有用进步煤巷掘进速度，只能改进作业环境，下降工人劳动强度。但若能有用处理暂时支护、机械化铺网和锚杆装置技能调整等方面的疑问，该机组功能将得到充分发扬，改动当前在煤矿井下运用作用欠安的局势，完结煤巷疾速掘进的意图。该机型是一种很有开展前途的机型，在中国必将有宽广的开展空间。