輕便型液壓防突鉆機的應用研究

李澤萱

（中國平煤神馬集團勘探工程處，河南平頂山 467000）

輕便型液壓防突鉆機的應用研究

李澤萱

（中國平煤神馬集團勘探工程處，河南平頂山 467000）

傳統的煤電鉆打眼方法以及執行排放孔的方法常常被用來消除綜采工作面。但是這種方式往往會造成電源出現短路，產生火花的問題，造成人身觸電，煤電鉆綜保故障等問題。在這種背景下，尋找一種更為有效的消除綜采面的方式非常必要。新型的輕便型液壓防突鉆機能夠很好地解決這些問題，能夠有效應用于防突深孔打鉆、淺孔注水等作業。這種設備能夠有效提升工作效率，并能夠有效杜絕煤與瓦斯突出的事故發生。本文就對此進行深入探討。

輕便型液壓防突鉆機 突出事故 鉆孔

從目前來看，我國在高突綜采面的工作中較多地應用的是施工排放孔鉆，以此來有效避免瓦斯突出問題。通過有效應用排放孔鉆，能夠有效地釋放出煤層內的瓦斯壓力，能夠起到較為有效的防治煤和瓦斯突出的效果。與此同時，該技術還能夠十分有效地緩解煤體前方的地應力，使其前移。然而，在應用這種方式的過程中，往往會造成電源短路、起火花、人身觸電等事故及煤電鉆綜保故障。因此，積極探索一種新的作業方式是非常有必要的。在這種背景下，輕便型液壓防突鉆機應運而生。本文就對輕便型液壓防突鉆機的相關問題進行研究。

1 輕便型液壓防突鉆機設計原則

輕便型液壓防突鉆機在設計過程中需要遵循以下設計原則。（1）要能夠有效滿足綜采工作面施工瓦斯排放鉆孔和預測孔以及煤壁淺孔注水孔的技術要求；（2）需要用綜采工作面的乳化液泵站最為動力的來源；（3）要保證體積較小，質量要小，同時其結構要更為簡單合理，有效提升實用性，更加方便應用者操作；（4）操作和維護工作較為簡單，不需要高強度的勞動；（5）架設和移動更加方便和靈活，方便運輸和維修人員工作；（6）工操作更加安全和穩定；（7）打鉆的速度更快，具有更高的效率；（8）標準化率高；（9）應用于負載中等、體積要求較小的場合。

圖1 液壓系統示意圖

2 鉆機組成及工作原理分析

2.1 鉆機的組成

輕便型液壓防突鉆機主要由回轉機構、推進機構、控制機構和固定機架4部分組成，其中回轉機構由乳化液馬達、旋轉供水機構組成；推進機構由馬達底座、滑架、伸縮支撐桿組成；控制機構由三位四通閥、安全閥組成。固定機架由一固定裝置和移動裝置組成，其固定在綜采工作面輸送機上，作為固定支撐和移動平臺。采面乳化液泵站作為該系統的動力源，系統主要液壓元件有乳化液馬達和操作閥，馬達經過連接裝置驅動鉆桿轉動，馬達的正、反轉由三位四通閥控制，根據乳化液防突鉆機整體結構設計和乳化液防突鉆機必須實現的功能，借鑒其他鉆機的液壓系統，最終確定該鉆機液壓系統結構（圖1）。

2.2 工作原理

鉆機的動力源來自綜采工作面乳化液泵站，乳化液則作為工作的介質，由操縱閥組控制乳化液馬達的旋轉。而乳化液馬達的旋轉帶動旋轉供水機構的旋轉，從而帶動鉆桿的旋轉，實現回轉機構的前進、后退；由人工推動馬達底座的扶手從而帶動鉆機在滑架上滑動，完成鉆機的鉆進工作；鉆機的固定和移動以工作面輸送機擋煤板作為承載體，擋煤板也是上下移動鉆機時的滑道，固定鉆機時，由鎖緊螺栓鎖緊；移動鉆機時，松開鎖緊螺栓，由固定裝置內的輪子滾動前行移動到下一個工作位置。由于此種鉆機整體質量小，體積小，結構簡單，且以工作面乳化液泵站的乳化液作為鉆機的工作動力，適用于薄煤層綜采工作面，故命名為“輕便型乳化液防突鉆機”。

3 輕便型液壓防突鉆機的應用

3.1 輕便型液壓防突鉆機的應用效果

輕便型液壓防突鉆機的用途較為廣泛，且具有非常強的實用性，其能夠被應用在其他的綜采工作面上進行打瓦斯排放鉆孔、防突測試孔、注水孔。在應用的過程中，鉆機具有非常好的穩定性，應用十分可靠。輕便型液壓防突鉆機在應用時較為簡便，因為其體積和質量都非常小，非常易于搬運，且操作和維護工作非常簡單。當施工人員完成打孔工作后，不需要解體鉆機，非常適合在煤層較薄的低綜采面開展施工。在施工過程中，打鉆的工作人員能夠更為有效地操作防突鉆機，由于鉆機較輕，使得工作人員可以更加快速的移動。當完成一個鉆孔后，能夠快速地移動到下一個需要打孔的位置。整個過程無需多人操作，僅僅需要一個人就可以全部完成，且整個操作過程非常簡單，用時甚至都不到一分鐘。這種方便靈活的特點有效提升了施工的效率，極大地降低了施工人員的勞動量和勞動強度，有效改善了作業環境。

3.2 輕便型液壓防突鉆機應用過程中的注意事項

輕便型液壓防突鉆機應用過程中需要注意一些問題，以此來有效提升其應用的效率。首先來說，在打鉆的過程中容易產生吸鉆、夾鉆、噴孔等現象，尤其是在鉆孔的過程中，當在采面中間軟煤層打深措施孔時，非常容易出現吸鉆的問題。在這種情況下，煤屑往往無法及時有效地被排出。此外，鉆孔過程中會非常容易產生鉆屑，在打深孔的過程中，需要長時間開展排粉的工作。這極大地提升了工作的勞動強度。但是如果存在吸鉆非常嚴重的情況時，其卻能夠很好地解決軟煤層打深孔而丟鉆桿的問題。而為了有效解決吸鉆的問題，可以委派一個專業的工作人員負責開泵，有效保證乳化液泵站可以正常供液。

4 結語

輕便型液壓防突鉆機能夠為綜采面的工作中提供更為有效的幫助，能夠有效解決傳統的鉆孔過程中出現的瓦斯問題，可以非常有效地釋放出煤體內層內的瓦斯壓力，能夠起到較為有效的防治煤和瓦斯突出的效果。其用綜采工作面的乳化液泵站最為動力的來源，操作和維護工作較為簡單，不需要高強度的勞動，打鉆的速度更快，具有更高的效率，具有非常好的發展前景。

［1］張所邦，周玉龍.金剛石薄壁鉆技術的發展與展望［A］.探礦工程（巖土鉆掘工程）技術與可持續發展研討會論文集［C］，2003.

［2］姚寧平.煤礦井下中深孔瓦斯抽采鉆機的設計與應用［A］.中國煤炭學會礦井地質專業委員會2008年學術論壇文集［C］，2008.

李澤萱（1991—），男，河南禹縣人，本科，畢業于河南理工大學畢業，礦業工程學士，主要從事采礦工程和安全生產工作。