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摘要:本文详细地介绍了煤矿采准巷道全锚支护钻孔设具的选型和使用情况、特点,以及采准巷道全锚支护钻孔设具今后的发展方向。
关键词:采准巷道 全锚支护 钻具 选型
采准巷道全锚支护是指以锚杆、锚索为主要构件,配合钢筋托梁、金属网等起补强作用的辅助构件作为支护方式,开掘的综采工作面进回风巷、切眼等巷道。由于采准巷道皆为煤巷,采用全锚支护与传统的架棚支护相比,具有支护效果好,工人劳动强度低,成本低等诸多优点,所以,近几年来,采准巷道采用全锚支护技术蓬勃发展,方兴未艾,已成为高产高效矿井采准巷道首选的支护方式。兑镇煤矿采准巷道全锚支护至从推广应用以来,取得了较好的经济效益。采用先进的、可靠的钻具是提高采准巷道全锚支护单位进尺的有力保障。为此,有必要介绍一下煤矿采准巷道全锚支护钻具的选型和使用情况,以供兄弟单位学习和参考。
1 煤矿采准巷道全锚支护钻具的使用和现状
煤矿采准巷道至从推广锚杆支护以来,最初钻具使用煤电钻。随着煤巷锚杆支护技术飞速的发展,采用煤电钻打注锚杆已严重地制约着锚杆支护技术的快速推广。主要存在以下缺陷:①钻孔效率低;②工人劳动强度大;③综保和电缆故障率高;④综保保护插件使用不住,电缆容易产生失爆;⑤掘进过程中综保处于移动状态,主、辅接地解决非常令人头痛。所以,综保-煤电钻系统在瓦斯及高瓦斯矿井煤巷锚杆支护方式中已退出历史舞台。目前煤矿煤巷全锚支护主要以单体风动锚杆钻机为主,根据钻孔位置的不同分为顶板锚杆钻机和侧帮锚杆钻机。
1.1 顶板风动锚杆钻机 顶板风动锚杆钻机以江苏矿山器材厂生产的MQT-120/2.7型气动锚杆、锚索钻机为主,其主要技术参数:①适应岩石硬度:f<8;②工作气压:0.4-0.63MPa;③空载转速:≥700r/min;④失速扭矩:≥195Nm;⑤额定转速:240r/min;⑥额定扭矩:≥120Nm;⑦空载转速:≥700r/min;⑧耗气量:3600L/min;⑨推进力:9.1kN;⑩冲洗水压该钻机既可钻顶板锚杆孔,也可钻项板锚索孔,又可搅拌和安装树脂药卷类锚杆、锚索,不需其它辅助设备,能实现安装螺母一次性上紧,达到一次性初锚预紧力的要求。
1.2 侧帮风动锚杆钻机 侧帮风动锚杆钻机以济南交通机械厂生产的ZMS3型手持式气动煤帮锚杆钻机为主,其主要参数:①工作气压:0.4-0.63MPa;②额定转速:
420r/min;③额定扭矩:≥30Nm;④最大扭矩:≥80Nm;⑤空载转速:≥1000r/min;⑥额定功率:1.3kW;⑦空载耗气量:2.2m3/min;⑧冲洗水压力:0.2-1.5MPa;⑨整机重量:7.6kg。
该钻机以压缩空气为动力,驱动齿轮式马达旋转,经齿轮减速后输出扭矩。主要用于煤巷掘进时侧帮锚杆孔的钻削,树脂锚杆的搅拌及螺母的安装,目前已在煤矿各个综掘队推广使用。
2 煤矿采准巷道全锚支护钻具优缺点
煤矿采准巷道全锚支护钻具采用MQT-120/2.7型气动锚杆、锚索钻机和ZMS3型手持式气动煤帮锚杆钻机经过两年多的配合使用,煤巷全锚支护成绩斐然,与这两种钻机正确合理的使用是分不开的,但这两种钻机各有它的优点和不足,有的地方仍需改进和提高。
MQT-120/2.7型气动锚杆、锚索钻机的优点:①钻机总体布局合理,结构紧凑,体积小;②气腿缸筒截面大,增大了推进力;③齿轮式气动马达运转平稳,可靠性强;④单体三级缸气腿,适应性强;⑤以压风为动力,故障率低,作业效率高。
MQT-120/2.7型气动锚杆、锚索钻机的不足:①整机偏重,在工作面移进移出不方便;②凸轮离合器使用寿命短。
ZMS3型手持式气动煤帮锚杆钻机的优点:①重量轻,仅为7.5公斤,体积小,操作简单;②故障率低,维修方便。
ZMS3型手持式气动煤帮锚杆钻机的不足:①齿轮马达,输出扭矩小;②无动力推进装置,人工推进效率低。
3 煤矿采准巷道全锚支护钻具的发展趋势
实践证明,煤矿煤巷全锚支护取得了较好的经济效率,主要表现在以下几点:①锚杆支护使传统的被动支护变成主动支护,支护效果好,延长了巷道使用期限;②可以节约大量钢材和木材,同时大大地减少了支护材料的运输量;③风动钻机的使用,加上支护材料量减少,工人的劳动强度降低;④全锚支护简化了采煤工作面端头支护工艺,有利于工作面的快速推进,实现高产高效。综上所述,采准巷道全锚支护优点较多,但目前采用EBZ-135综掘机配合单体风动锚杆钻机掘进单进水平仍较低,无法解决煤矿采掘衔接紧张的局面。所以,煤矿已申请引进天地科技股份有限公司MLE250/500-M型带机载锚杆钻机的掘锚联合机组。该机组设计时从总体上考虑了掘进机和锚杆机的工作状况,将两者有机地结合在一体,不仅避免了钻机有掘进机相互干涉问题,而且达到了掘进和打锚杆能平行作业的工况。使锚杆、锚索支护紧跟工作面迎头,提高了掘进速度。另外,该机组自带临时支护托梁,所有操作都在有支护的状态下进行,安全性高。MLE250/500-M型掘锚联合机组的使用一定会给煤矿带来更大的经济效益。
参考文献:
[1]卢喜山,雷养锋,姚理忠.全锚支护技术在德国煤矿的应用[J].煤,2000(06).
[2]阴永生,高维智,柴效兵.全锚支护在马兰矿12306皮带巷的应用[J].西山科技,2002(05).
[3]刘廷元.全锚支护对综采液压支架安装的影响[J].煤,2003(04).
关键词:采准巷道 全锚支护 钻具 选型
采准巷道全锚支护是指以锚杆、锚索为主要构件,配合钢筋托梁、金属网等起补强作用的辅助构件作为支护方式,开掘的综采工作面进回风巷、切眼等巷道。由于采准巷道皆为煤巷,采用全锚支护与传统的架棚支护相比,具有支护效果好,工人劳动强度低,成本低等诸多优点,所以,近几年来,采准巷道采用全锚支护技术蓬勃发展,方兴未艾,已成为高产高效矿井采准巷道首选的支护方式。兑镇煤矿采准巷道全锚支护至从推广应用以来,取得了较好的经济效益。采用先进的、可靠的钻具是提高采准巷道全锚支护单位进尺的有力保障。为此,有必要介绍一下煤矿采准巷道全锚支护钻具的选型和使用情况,以供兄弟单位学习和参考。
1 煤矿采准巷道全锚支护钻具的使用和现状
煤矿采准巷道至从推广锚杆支护以来,最初钻具使用煤电钻。随着煤巷锚杆支护技术飞速的发展,采用煤电钻打注锚杆已严重地制约着锚杆支护技术的快速推广。主要存在以下缺陷:①钻孔效率低;②工人劳动强度大;③综保和电缆故障率高;④综保保护插件使用不住,电缆容易产生失爆;⑤掘进过程中综保处于移动状态,主、辅接地解决非常令人头痛。所以,综保-煤电钻系统在瓦斯及高瓦斯矿井煤巷锚杆支护方式中已退出历史舞台。目前煤矿煤巷全锚支护主要以单体风动锚杆钻机为主,根据钻孔位置的不同分为顶板锚杆钻机和侧帮锚杆钻机。
1.1 顶板风动锚杆钻机 顶板风动锚杆钻机以江苏矿山器材厂生产的MQT-120/2.7型气动锚杆、锚索钻机为主,其主要技术参数:①适应岩石硬度:f<8;②工作气压:0.4-0.63MPa;③空载转速:≥700r/min;④失速扭矩:≥195Nm;⑤额定转速:240r/min;⑥额定扭矩:≥120Nm;⑦空载转速:≥700r/min;⑧耗气量:3600L/min;⑨推进力:9.1kN;⑩冲洗水压该钻机既可钻顶板锚杆孔,也可钻项板锚索孔,又可搅拌和安装树脂药卷类锚杆、锚索,不需其它辅助设备,能实现安装螺母一次性上紧,达到一次性初锚预紧力的要求。
1.2 侧帮风动锚杆钻机 侧帮风动锚杆钻机以济南交通机械厂生产的ZMS3型手持式气动煤帮锚杆钻机为主,其主要参数:①工作气压:0.4-0.63MPa;②额定转速:
420r/min;③额定扭矩:≥30Nm;④最大扭矩:≥80Nm;⑤空载转速:≥1000r/min;⑥额定功率:1.3kW;⑦空载耗气量:2.2m3/min;⑧冲洗水压力:0.2-1.5MPa;⑨整机重量:7.6kg。
该钻机以压缩空气为动力,驱动齿轮式马达旋转,经齿轮减速后输出扭矩。主要用于煤巷掘进时侧帮锚杆孔的钻削,树脂锚杆的搅拌及螺母的安装,目前已在煤矿各个综掘队推广使用。
2 煤矿采准巷道全锚支护钻具优缺点
煤矿采准巷道全锚支护钻具采用MQT-120/2.7型气动锚杆、锚索钻机和ZMS3型手持式气动煤帮锚杆钻机经过两年多的配合使用,煤巷全锚支护成绩斐然,与这两种钻机正确合理的使用是分不开的,但这两种钻机各有它的优点和不足,有的地方仍需改进和提高。
MQT-120/2.7型气动锚杆、锚索钻机的优点:①钻机总体布局合理,结构紧凑,体积小;②气腿缸筒截面大,增大了推进力;③齿轮式气动马达运转平稳,可靠性强;④单体三级缸气腿,适应性强;⑤以压风为动力,故障率低,作业效率高。
MQT-120/2.7型气动锚杆、锚索钻机的不足:①整机偏重,在工作面移进移出不方便;②凸轮离合器使用寿命短。
ZMS3型手持式气动煤帮锚杆钻机的优点:①重量轻,仅为7.5公斤,体积小,操作简单;②故障率低,维修方便。
ZMS3型手持式气动煤帮锚杆钻机的不足:①齿轮马达,输出扭矩小;②无动力推进装置,人工推进效率低。
3 煤矿采准巷道全锚支护钻具的发展趋势
实践证明,煤矿煤巷全锚支护取得了较好的经济效率,主要表现在以下几点:①锚杆支护使传统的被动支护变成主动支护,支护效果好,延长了巷道使用期限;②可以节约大量钢材和木材,同时大大地减少了支护材料的运输量;③风动钻机的使用,加上支护材料量减少,工人的劳动强度降低;④全锚支护简化了采煤工作面端头支护工艺,有利于工作面的快速推进,实现高产高效。综上所述,采准巷道全锚支护优点较多,但目前采用EBZ-135综掘机配合单体风动锚杆钻机掘进单进水平仍较低,无法解决煤矿采掘衔接紧张的局面。所以,煤矿已申请引进天地科技股份有限公司MLE250/500-M型带机载锚杆钻机的掘锚联合机组。该机组设计时从总体上考虑了掘进机和锚杆机的工作状况,将两者有机地结合在一体,不仅避免了钻机有掘进机相互干涉问题,而且达到了掘进和打锚杆能平行作业的工况。使锚杆、锚索支护紧跟工作面迎头,提高了掘进速度。另外,该机组自带临时支护托梁,所有操作都在有支护的状态下进行,安全性高。MLE250/500-M型掘锚联合机组的使用一定会给煤矿带来更大的经济效益。
参考文献:
[1]卢喜山,雷养锋,姚理忠.全锚支护技术在德国煤矿的应用[J].煤,2000(06).
[2]阴永生,高维智,柴效兵.全锚支护在马兰矿12306皮带巷的应用[J].西山科技,2002(05).
[3]刘廷元.全锚支护对综采液压支架安装的影响[J].煤,2003(04).