新型掘锚一体化设备技术探讨

2014-11-16崔志奇

中国新技术新产品 2014年12期

崔志奇

（石家庄煤矿机械有限责任公司, 河北石家庄 050031）

引言

目前，国内煤矿井下巷道掘进主要采用先掘后支护的作业方式，各矿根据自身地质条件，制定巷道掘进作业的空顶距离，大部分煤矿空顶距离在0.5～1米之间，极少数地质条件好的巷道空顶距超过1米。掘进机完成周期作业后，再由工人使用单独的锚杆机进行锚护作业，而后进行喷浆等后续作业，完成一个作业周期。

1 现状与必要性

1.1 现状

随着我国能源需求的不断提升，煤炭行业形势的持续升温，煤炭企业对采掘设备的需求进一步增大，特别是综掘设备迅速装备煤矿，但是，其巷道的锚护作业效率成为制约巷道掘进速度的瓶颈。从目前情况看，我国统配煤矿和新井建设每年的巷道掘进和锚护作业量十分巨大，锚护作业施工机械化程度普遍较低，工人锚护作业劳动强度较高，所以，提高巷道锚护作业施工机械化水平，加快锚护作业速度，减轻工人劳动强度就成了各大煤矿提高生产、建设单位效益，改善锚护作业劳动环境，促进煤矿安全生产稳定发展的首要问题。目前，国内外巷道掘锚一体化设备主要有以下特点

（1）国外的大型掘锚一体化设备。此种设备可实现掘锚同时作业，掘进及锚护可部分实现自动化，作业效率较高。但是，由于设备外形巨大，要求巷道地质条件较为苛刻，对工人的文化水平及专业素质要求较高，不适应当前我国煤炭行业水平，因此没有得到广泛应用。

（2）国内研发的掘锚一体化设备。目前，国内各煤矿机械生产企业研发的掘锚一体化设备主要是在掘进机上增加锚杆钻机。一种是在掘进机上方加装锚杆钻机，此种方式增加了掘进机高度；一种是在掘进机两侧加装锚杆钻机，此种方式增加了掘进机宽度。这两种方式的采取必然会对巷道条件提出更高的要求，对在国内的巷道应用具有很大的限制性，目前，国内的掘锚一体化设备使用状况很不理想。

1.2 开发新型掘锚一体化设备的必要性

基于国内煤炭企业急切的市场需求及以上类型设备的不足之处，开发一种与体积合适，功能完备的掘锚一体化设备已迫在眉睫。该设备必须具有以下特性：

（1）设备宽度及高度适应国内煤矿巷道条件；

（2）锚杆钻机安装位置不影响掘进作业；

（3）锚杆钻机可实现顶锚杆及帮锚杆三个方向作业；

（4）设备应用省时省力，可切实提高作业效率和减轻工人劳动强度。

如此设备才能赢得煤炭企业青睐，具有广阔是市场前景。

2 新型掘锚一体化设备的研制

针对以上四点要求，石家庄煤矿机械有限责任公司适时开发了ECMMB2-362/25型掘锚机组。该设备具有机构紧凑、性能稳定、可靠性高等优点，掘进作业实现了全遥控控制，锚护作业实现了两个钻臂同时作业、上方两侧全方位任意角度钻孔的功能。如图1所示。本机组由前车及后车组成，1号件为前车掘进机，实现掘进作业，2号件为左右钻臂，可移动至掘进机最前侧，实现锚护作业，后车为前车提供动力及实现转载运输。该机组的整机高度及宽度与掘进机相比并没有增加，适应了巷道条件，且掘进锚护互不影响。钻臂结构如图2所示。

1 号件为钻进装置，实现锚杆的钻进；2号件为伸缩回转装置，实现钻臂的上下及左右回转；3号件为推进装置，将整体向前推进至掘进机前方，实现迎头锚护作业。

总之，该机组是一种新型掘锚一体化设备，适应国内煤矿巷道条件，实现了掘进锚护作业互不影响，具有较大的推广价值。