掘錨機(jī)在煤礦快速掘進(jìn)中的應(yīng)用

張鵬 王鎮(zhèn)乾 黃堯

摘要：掘錨機(jī)在煤礦快速掘進(jìn)中的應(yīng)用，不僅可以有效地確保煤礦開采的銜接，增強(qiáng)煤礦快速掘進(jìn)的能力，而且還能有效地促進(jìn)煤礦企業(yè)的快速發(fā)展。簡析了掘錨機(jī)概念，對掘錨一體化技術(shù)進(jìn)行了分析，與傳統(tǒng)的掘進(jìn)技術(shù)進(jìn)行了比較，重點(diǎn)分析了煤礦快速掘進(jìn)中掘錨機(jī)的應(yīng)用技術(shù)要求。

關(guān)鍵詞：掘錨機(jī)；煤礦快速掘進(jìn)；應(yīng)用

引言

掘錨機(jī)是為了處理錨桿支護(hù)影響掘進(jìn)成巷速度造成采掘比例失衡的問題，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)煤礦巷道綜掘施工技術(shù)能力與裝備水平的提升，大大地提升了煤巷的單進(jìn)能力，確保煤礦巷道掘進(jìn)的高效、安全、優(yōu)質(zhì)、迅速以及采掘生產(chǎn)的均衡發(fā)展與順利銜接。因此，本文對掘錨機(jī)在煤礦快速掘進(jìn)中應(yīng)用的有關(guān)問題進(jìn)行了簡要的分析。

1、掘錨機(jī)概念簡述

掘錨機(jī)是一種一體化設(shè)備，由連采機(jī)發(fā)展而來，同時配備了錨護(hù)和截割設(shè)備，可以在生產(chǎn)中同步完成截割、裝載與煤炭運(yùn)輸和錨護(hù)等作業(yè)，由于采用寬滾筒全斷面截割，因此可以一次成巷。這種掘錨一體設(shè)備多系統(tǒng)高度集成，易于操作，在進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)時，通常只需一名遠(yuǎn)控器操作員搭配兩名錨桿機(jī)生產(chǎn)人員即可進(jìn)行快速掘進(jìn)生產(chǎn)。

2、掘錨一體化技術(shù)

煤礦掘進(jìn)是煤炭生產(chǎn)和建設(shè)的基礎(chǔ)工程。巖層支護(hù)與加固是維護(hù)采掘空間的主要手段。傳統(tǒng)的采煤方法將二者分開，不能并行作業(yè)，工人的勞動強(qiáng)度大。如果將二者結(jié)合將大大的提高生產(chǎn)率，降低勞動強(qiáng)度。而將掘錨一體化技術(shù)不斷的應(yīng)用在煤礦的采掘過程中，不僅可以有效的提高采礦的安全性，而且還能在一定程度上有效的增強(qiáng)支護(hù)的穩(wěn)定性。較傳統(tǒng)的掘進(jìn)技術(shù)不同的是：① 掘錨機(jī)生產(chǎn)循環(huán)進(jìn)度小，空頂比連采掘進(jìn)小，能夠及時支護(hù)，做到生產(chǎn)短掘短支，巷道頂板受采動影響較小，有利于復(fù)合頂板管理；② 自身滾筒截割轉(zhuǎn)速慢，規(guī)格固定，巷道掘進(jìn)一次成型，掘進(jìn)工程質(zhì)量容易管理，文明生產(chǎn)比較好管理；③ 掘錨機(jī)可以自身同時完成頂錨、錨索、幫錨的永久支護(hù)，無須頻繁調(diào)機(jī)，履帶對底板破壞程度小，安全系數(shù)大；④ 掘錨機(jī)與跨騎皮帶、連運(yùn)頭車配套生產(chǎn)，減小了梭車運(yùn)行的安全隱患；⑤ 掘錨機(jī)支護(hù)及時，且機(jī)器打錨索，減少勞動強(qiáng)度；⑥ 生產(chǎn)掘進(jìn)工序比連采簡單，可以減少勞動人員數(shù)量；⑦ 機(jī)器容易操作并使用，工作面文明生產(chǎn)容易管理；⑧ 掘錨機(jī)用無線遙控操作，掘進(jìn)層位容易辨認(rèn)，視線好，工程質(zhì)量容易把握。

2.1、掘錨機(jī)組

掘錨聯(lián)合機(jī)組（Bolter-Miner）是80年代中、末期為適應(yīng)終采工作面快速推進(jìn)的要求研制的一種煤巷快速掘進(jìn)和錨桿支護(hù)新型技術(shù)裝備。掘錨聯(lián)合機(jī)組是集切割、裝載、行走、錨桿支護(hù)、機(jī)載除塵等為一體的綜合掘進(jìn)設(shè)備。現(xiàn)今我國煤礦多數(shù)采用綜掘機(jī)掘進(jìn)巷道，再用錨桿進(jìn)行支護(hù)，其施工步工序：綜掘機(jī)割煤、裝煤、運(yùn)煤后，將綜掘機(jī)后撤3～5m，再將錨桿機(jī)人工扛至工作面，接設(shè)風(fēng)水管路后，才能啟動錨桿機(jī)打眼、安裝錨桿；工作面的錨桿打設(shè)完畢后，再將錨桿機(jī)扛出，風(fēng)水管路撤出，然后綜掘機(jī)再開進(jìn)工作面進(jìn)行新一輪的循環(huán)作業(yè)。其最大的缺陷是綜掘機(jī)頻繁開進(jìn)退出，錨桿機(jī)依靠人工頻繁扛進(jìn)扛出，造成掘進(jìn)效率不高，工人勞動強(qiáng)度較大。因此需要對現(xiàn)有綜掘機(jī)進(jìn)行改造，使改造后的綜掘機(jī)實(shí)現(xiàn)掘、錨一體化。即：在綜掘機(jī)上安裝液壓系統(tǒng)控制的錨桿機(jī)，在掘進(jìn)完畢后不需退機(jī)即可進(jìn)行錨桿打孔作業(yè)，使有效的工時得以充分利用，并降低工人勞動強(qiáng)度。裝有較長的橫滾筒和錨桿鉆機(jī)的掘錨機(jī)組，既能快速掘進(jìn)，割煤，又能同時支護(hù)頂板和側(cè)幫，可實(shí)現(xiàn)掘，裝，運(yùn)，支平行作業(yè)，一次成巷，可成倍提高掘進(jìn)速度和工效，并能離機(jī)自動操作。所以，掘錨機(jī)組是一種新型，高效，快速的掘進(jìn)設(shè)備，是一種理想的作業(yè)方式，具有良好的發(fā)展前景。

2.2、錨桿支護(hù)設(shè)備

錨桿支護(hù)設(shè)備是在煤礦隧道等作業(yè)硐室內(nèi)部進(jìn)行加固與支護(hù)的設(shè)備之一，錨桿支護(hù)通常會在硐室結(jié)構(gòu)中的預(yù)設(shè)位置鉆好孔洞，然后將金屬或木質(zhì)、合成的等多種材質(zhì)的桿柱打入孔內(nèi)，利用其頭部的特殊結(jié)構(gòu)固定，并用尾部托板承托被支護(hù)結(jié)構(gòu)的重量。錨桿支護(hù)作業(yè)就是將圍巖與穩(wěn)定巖體，通過黏結(jié)結(jié)構(gòu)體緊密結(jié)合，使之達(dá)到一定的補(bǔ)強(qiáng)作用，這樣就能使工程支護(hù)成功。錨桿支護(hù)優(yōu)勢較多，操作便捷、成本低廉，由于支護(hù)效果好，因此在掘錨機(jī)中應(yīng)用這一技術(shù)非常適合。

3、掘錨機(jī)應(yīng)用于煤礦快速掘進(jìn)的應(yīng)用

3.1、截割掘錨機(jī)的作業(yè)要點(diǎn)

在煤礦掘進(jìn)作業(yè)過程中，通常將中線作為掘進(jìn)基礎(chǔ)，掘進(jìn)過程以一米距離為循環(huán)進(jìn)行，一次截割一次支護(hù)。掘進(jìn)截割作業(yè)時需要先將截割機(jī)頭固定于巷道頂板，再切入煤體，之后按照上下順序進(jìn)行截割，割煤時到了底板位置要保證底煤部分截割的效果，裝煤完成后要調(diào)整截割頭，并放到巷道頂板的相應(yīng)位置以開始新一輪截割。在掘錨機(jī)作業(yè)中，要以激光儀為指引，選擇好停放煤機(jī)的合適位置，然后根據(jù)巷道尺寸設(shè)置好截割寬度，截割完成后用錨桿設(shè)備安裝好支護(hù)結(jié)構(gòu)。同時，必須根據(jù)設(shè)計要求，做好錨索結(jié)構(gòu)的支護(hù)操作，檢查支護(hù)效果后才能進(jìn)一步掘進(jìn)。

3.2、裝載、運(yùn)輸作業(yè)過程

在煤炭的運(yùn)輸以及裝載過程中，運(yùn)用掘錨機(jī)可有效提高煤礦的裝載以及運(yùn)輸?shù)男省６蝈^機(jī)在煤礦裝載、運(yùn)輸作業(yè)中的使用，不僅包括中部輸送機(jī)，而且還包括收集頭機(jī)構(gòu)。因此，在做相應(yīng)的截割作業(yè)時，應(yīng)首先要保證收集頭結(jié)構(gòu)能夠完全的降落入煤，進(jìn)而再利用收集頭上的耙爪結(jié)構(gòu)來將煤運(yùn)輸?shù)街胁康倪\(yùn)輸機(jī)中，進(jìn)而將其運(yùn)輸?shù)较鄳?yīng)的運(yùn)輸車中，以實(shí)現(xiàn)對煤炭的裝載與運(yùn)輸，從而減輕工人的勞動強(qiáng)度

3.3、支護(hù)工藝分析

3.3.1、幫錨桿支護(hù)工藝

在幫支護(hù)過程中，需要充分利用掘錨機(jī)進(jìn)行施工，在不應(yīng)用機(jī)組鉆機(jī)施工幫錨機(jī)時，需要利用幫部錨桿鉆機(jī)或煤電鉆進(jìn)行操作。此外，當(dāng)對間排距、網(wǎng)片接搭方式進(jìn)行變更操作時，還需要采取有效措施予以應(yīng)對。

3.3.2、錨索支護(hù)

先在錨桿預(yù)設(shè)計的位置鉆好孔眼，在進(jìn)行錨索作業(yè)時應(yīng)先伸出穩(wěn)定靴來支撐掘錨機(jī)，掘錨機(jī)操控司機(jī)要根據(jù)情況調(diào)整遙控器狀態(tài)，使之達(dá)到支護(hù)狀態(tài)。要對掘錨機(jī)做好液壓支撐，調(diào)整好支護(hù)梁的伸縮閥等結(jié)構(gòu)，將工作頂棚支護(hù)在合適的位置。控制鉆臂擺動閥的過程中，必須確保兩鉆架可以夠到鉆眼，并且要根據(jù)設(shè)計要求控制鉆眼深度和巷道高度。在進(jìn)行錨桿安裝時，要選取合適的鉆桿，在鉆眼過程中控制好旋轉(zhuǎn)閥，以保證鉆孔操作的可靠性。安裝錨索時，需要將樹脂放入已打好的鉆孔孔底位置，而后將錨索放置到鉆孔內(nèi)。將錨索下端放在攪拌器上，升起鉆箱，直至達(dá)到錨索底部位置，距離眼口60cm左右即可，將鉆箱升高，并進(jìn)行轉(zhuǎn)動。攪拌操作時，需要保證轉(zhuǎn)動速度由慢至快，10s～12s時間為最佳。緊固好錨索，當(dāng)樹脂凝固后，需要借助人力上錨索具、錨索托盤。此過程中，需要連接錨索外露端、掘錨機(jī)張拉泵頭，同時由另一人張拉錨索，保證初錨力大于14t，如特殊情況需要，可以實(shí)施再一次緊固操作。張拉完成后，需要松開張拉泵，而后將下一根錨索緊固、安裝好。

結(jié)束語

掘錨機(jī)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用效果顯而易見，但由于其功能集成化、設(shè)備協(xié)作化的特征，對作業(yè)環(huán)境要求較高。因此在工作實(shí)踐中，要根據(jù)掘錨機(jī)的作業(yè)特征，對煤礦環(huán)境進(jìn)行科學(xué)勘查后，根據(jù)生產(chǎn)需要投入掘錨機(jī)，以提升煤礦生產(chǎn)效率。

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