新型掘錨一體化設(shè)備技術(shù)探討

崔志奇

（石家莊煤礦機(jī)械有限責(zé)任公司, 河北 石家莊 050031）

引言

目前，國(guó)內(nèi)煤礦井下巷道掘進(jìn)主要采用先掘后支護(hù)的作業(yè)方式，各礦根據(jù)自身地質(zhì)條件，制定巷道掘進(jìn)作業(yè)的空頂距離，大部分煤礦空頂距離在0.5～1米之間，極少數(shù)地質(zhì)條件好的巷道空頂距超過(guò)1米。掘進(jìn)機(jī)完成周期作業(yè)后，再由工人使用單獨(dú)的錨桿機(jī)進(jìn)行錨護(hù)作業(yè)，而后進(jìn)行噴漿等后續(xù)作業(yè)，完成一個(gè)作業(yè)周期。

1 現(xiàn)狀與必要性

1.1 現(xiàn)狀

隨著我國(guó)能源需求的不斷提升，煤炭行業(yè)形勢(shì)的持續(xù)升溫，煤炭企業(yè)對(duì)采掘設(shè)備的需求進(jìn)一步增大，特別是綜掘設(shè)備迅速裝備煤礦，但是，其巷道的錨護(hù)作業(yè)效率成為制約巷道掘進(jìn)速度的瓶頸。從目前情況看，我國(guó)統(tǒng)配煤礦和新井建設(shè)每年的巷道掘進(jìn)和錨護(hù)作業(yè)量十分巨大，錨護(hù)作業(yè)施工機(jī)械化程度普遍較低，工人錨護(hù)作業(yè)勞動(dòng)強(qiáng)度較高，所以，提高巷道錨護(hù)作業(yè)施工機(jī)械化水平，加快錨護(hù)作業(yè)速度，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度就成了各大煤礦提高生產(chǎn)、建設(shè)單位效益，改善錨護(hù)作業(yè)勞動(dòng)環(huán)境，促進(jìn)煤礦安全生產(chǎn)穩(wěn)定發(fā)展的首要問(wèn)題。目前，國(guó)內(nèi)外巷道掘錨一體化設(shè)備主要有以下特點(diǎn)

（1）國(guó)外的大型掘錨一體化設(shè)備。此種設(shè)備可實(shí)現(xiàn)掘錨同時(shí)作業(yè)，掘進(jìn)及錨護(hù)可部分實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，作業(yè)效率較高。但是，由于設(shè)備外形巨大，要求巷道地質(zhì)條件較為苛刻，對(duì)工人的文化水平及專業(yè)素質(zhì)要求較高，不適應(yīng)當(dāng)前我國(guó)煤炭行業(yè)水平，因此沒(méi)有得到廣泛應(yīng)用。

（2）國(guó)內(nèi)研發(fā)的掘錨一體化設(shè)備。目前，國(guó)內(nèi)各煤礦機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)研發(fā)的掘錨一體化設(shè)備主要是在掘進(jìn)機(jī)上增加錨桿鉆機(jī)。一種是在掘進(jìn)機(jī)上方加裝錨桿鉆機(jī)，此種方式增加了掘進(jìn)機(jī)高度；一種是在掘進(jìn)機(jī)兩側(cè)加裝錨桿鉆機(jī)，此種方式增加了掘進(jìn)機(jī)寬度。這兩種方式的采取必然會(huì)對(duì)巷道條件提出更高的要求，對(duì)在國(guó)內(nèi)的巷道應(yīng)用具有很大的限制性，目前，國(guó)內(nèi)的掘錨一體化設(shè)備使用狀況很不理想。

1.2 開(kāi)發(fā)新型掘錨一體化設(shè)備的必要性

基于國(guó)內(nèi)煤炭企業(yè)急切的市場(chǎng)需求及以上類型設(shè)備的不足之處，開(kāi)發(fā)一種與體積合適，功能完備的掘錨一體化設(shè)備已迫在眉睫。該設(shè)備必須具有以下特性：

（1）設(shè)備寬度及高度適應(yīng)國(guó)內(nèi)煤礦巷道條件；

（2）錨桿鉆機(jī)安裝位置不影響掘進(jìn)作業(yè)；

（3）錨桿鉆機(jī)可實(shí)現(xiàn)頂錨桿及幫錨桿三個(gè)方向作業(yè)；

（4）設(shè)備應(yīng)用省時(shí)省力，可切實(shí)提高作業(yè)效率和減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度。

如此設(shè)備才能贏得煤炭企業(yè)青睞，具有廣闊是市場(chǎng)前景。

2 新型掘錨一體化設(shè)備的研制

針對(duì)以上四點(diǎn)要求，石家莊煤礦機(jī)械有限責(zé)任公司適時(shí)開(kāi)發(fā)了ECMMB2-362/25型掘錨機(jī)組。該設(shè)備具有機(jī)構(gòu)緊湊、性能穩(wěn)定、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，掘進(jìn)作業(yè)實(shí)現(xiàn)了全遙控控制，錨護(hù)作業(yè)實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)鉆臂同時(shí)作業(yè)、上方兩側(cè)全方位任意角度鉆孔的功能。如圖1所示。本機(jī)組由前車及后車組成，1號(hào)件為前車掘進(jìn)機(jī)，實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)作業(yè)，2號(hào)件為左右鉆臂，可移動(dòng)至掘進(jìn)機(jī)最前側(cè)，實(shí)現(xiàn)錨護(hù)作業(yè)，后車為前車提供動(dòng)力及實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)載運(yùn)輸。該機(jī)組的整機(jī)高度及寬度與掘進(jìn)機(jī)相比并沒(méi)有增加，適應(yīng)了巷道條件，且掘進(jìn)錨護(hù)互不影響。鉆臂結(jié)構(gòu)如圖2所示。

1 號(hào)件為鉆進(jìn)裝置，實(shí)現(xiàn)錨桿的鉆進(jìn)；2號(hào)件為伸縮回轉(zhuǎn)裝置，實(shí)現(xiàn)鉆臂的上下及左右回轉(zhuǎn)；3號(hào)件為推進(jìn)裝置，將整體向前推進(jìn)至掘進(jìn)機(jī)前方，實(shí)現(xiàn)迎頭錨護(hù)作業(yè)。

總之，該機(jī)組是一種新型掘錨一體化設(shè)備，適應(yīng)國(guó)內(nèi)煤礦巷道條件，實(shí)現(xiàn)了掘進(jìn)錨護(hù)作業(yè)互不影響，具有較大的推廣價(jià)值。

圖1

圖2

結(jié)語(yǔ)

對(duì)于煤炭企業(yè)來(lái)說(shuō)，隨著每年煤炭需求量的增加，巷道掘進(jìn)的工作量越來(lái)越大，而大量采取機(jī)械化作業(yè)以提高工作效率，滿足日益增長(zhǎng)的煤炭需求則顯得尤為重要。這種新型的掘錨一體化設(shè)備，可切實(shí)滿足這一需求，為提升煤炭企業(yè)技術(shù)裝備水平，加快安全高效礦井建設(shè)提供了裝備保障。

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